NodeJS là gì? Tổng hợp kiến thức về nền tảng NodeJS

NodeJS là gì? NodeJS là một nền tảng JavaScript rất mạnh mẽ được sử dụng để phát triển các ứng dụng chat online, các trang phát video trực tiếp và rất nhiều những ứng dụng web khác. Dành cho những bạn mới tìm hiểu về NodeJS hay chỉ vừa mới làm quen với các khái niệm cơ bản của nó. Bài viết dưới đây Mona Media giới thiệu cho các bạn tất tần tật các kiến thức cơ bản về NodeJS.

NodeJS là gì?

NodeJS là nền tảng xây dựng dựa trên V8 JavaScript Engine. Trình thông dịch thực thi mã JavaScript giúp xây dựng ứng dụng web một cách đơn giản hơn và dễ dàng mở rộng. NodeJS được phát triển vào năm 2009 bởi Ryan Dahl, có thể chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau như: Microsoft Windows, OS X, Linux…

NodeJS hoạt động ra sao?

Ý tưởng chính của NodeJS đó là sử dụng non-blocking, hướng sự ra vào dữ liệu thông qua những tác vụ thời gian thực một cách nhanh chóng hơn. Bởi vì NodeJS có khả năng xử lý một lượng lớn các kết nối đồng thời bằng thông lượng cao và có khả năng mở rộng một cách nhanh chóng.

Nếu như các trang web truyền thống tạo ra những xử lý yêu cầu mới và chiếm RAM của hệ thống thì  tài nguyên của hệ thống được sử dụng sẽ không hiệu quả. Chính vì vậy, giải pháp mà NodeJS đưa ra đó là sử dụng luồng đơn (Single-Threaded), kết hợp cùng với non-blocking I/O để thực thi các yêu cầu, cho phép hỗ trợ hàng trăm ngàn kết nối đồng thời.

Cấu trúc của NodeJS là gì?

Module

Module giống như thư viện JavaScript được sử dụng trong ứng dụng NodeJS Application bao gồm nhiều chức năng.

Console

Bảng điều khiển tương tự như bảng điều khiển của Javascript cung cấp những phương thức gỡ lỗi trên trình duyệt Internet. Console sẽ in các thông báo ra stderr và stdout.

Cluster

NodeJS được xây dựng theo ý tưởng lập trình đơn luồng. Cluster là module cho phép đa luồng bằng cách tạo ra những quy trình con có chung cổng máy chủ, chạy đồng thời.

Global

Biến toàn cục trong NodeJS thường tồn tại trong tất cả các module. Những biến này bao gồm các module, hàm, module, string…

Error Handling

Các lỗi trong NodeJS sẽ được xử lý qua các exception. Ví dụ, chúng ta phải xử lý lỗi xảy ra khi chia cho 0. Lỗi này thường làm crash ứng dụng, do đó chúng ta cần phải xử lý lỗi này để ứng dụng có thể tiếp tục hoạt động bình thường.

NodeJS được sử dụng để làm gì?

Backend for Social Media Networking

Có một sự kết hợp tất yếu giữa các nút để tạo phần phụ trợ cho trang mạng truyền thông xã hội. NodeJS cung cấp khả năng định tuyến cực kỳ nhanh với động cơ V8 cùng với sự xác thực an toàn. Khả năng mở rộng là một trong các yếu tố quan trọng nhất để làm backend phong phú thêm cho mạng truyền thông xã hội.

Chatbots

NodeJS cung cấp những chức năng nâng cao độc quyền cho chatbots và các ứng dụng trò chuyện. Các tính năng chính như: dữ liệu chuyên sâu, ứng dụng nhiều người dùng và lưu lượng truy cập rất lớn trên tất cả các thiết bị đều phổ biến trong chatbots. NodeJS tốt vì nó chạy được trên nhiều thiết bị khác nhau và bao gồm tất cả mô hình trong chatbots và ứng dụng trò chuyện. Nó còn giúp việc thực thi thông báo đẩy và các vòng lặp sự kiện phía máy chủ trở nên dễ dàng hơn.

Single-page Application (SPA) Development

NodeJS cũng giống như những trang web đơn lẻ, nó có thể tự xây dựng một ứng dụng, một trang hay nơi giao diện tương tự như ứng dụng dành cho máy tính. Bởi những tùy chọn linh hoạt nên NodeJS phù hợp để xây dựng các nền tảng mạng xã hội, giải pháp để gửi thư và trang web động. Ngoài ra, chất lượng luồng dữ liệu không đồng bộ trong NodeJS cũng khiến nó trở thành sự lựa chọn tốt nhất để phát triển SPA.

Data Streaming

NodeJS có lợi thế rõ ràng là tệp xử lý ở tốc độ rất nhanh, mã hóa và tải lên nhẹ nhàng. Điều này được nhiều cửa hàng thời trang trực tuyến và các ứng dụng có video truyền tải dữ liệu lớn áp dụng.

IoT Application Development

IoT đã trở nên phổ biến từ những thập kỷ gần đây. Từ đó NodeJS là một trong những giải pháp được ưa chuộng nhất cho các tổ chức muốn xây dựng hệ thống giải pháp IoT riêng tư và công cộng. Lợi thế cốt lõi của NodeJS đó là khả năng xử lý các yêu cầu liền mạch và đồng thời với hàng chục nghìn sự kiện được phát hành bởi hàng tỷ thiết bị trên mạng IoT. Ngoài ra, NodeJS hoạt động trên các luồng, kênh có thể đọc và ghi được. Chính vì vậy, nó là nền tảng phù hợp nhất để phát triển IoT.

Ý nghĩa của tên gọi NodeJS

Lúc đầu, tác giả đặt tên cho dự án này là web.js vì mục đích chỉ đơn thuần là sử dụng như một ứng dụng web thay cho Apache hoặc các server khác. Tuy nhiên, dự án lại nhanh chóng phát triển cực kì mạnh mẽ, vượt qua khả năng của một web server thông thường và thậm chí có thể xem nó như là một nền tảng đa mục đích. Do đó, sau này dự án đã được đổi tên thành NodeJS và sử dụng đến tận ngày nay.

Ưu điểm của NodeJS

Một số ưu điểm nổi bật có thể kể đến như: IO hướng sự kiện không đồng bộ và cho phép xử lý nhiều yêu cầu cùng một lúc, sử dụng JavaScript, chia sẻ cùng code ở cả hai phía server và client, Node Package Manager và module đang ngày càng phát triển rất mạnh mẽ. Ngoài ra còn cho phép stream file có kích thước lớn và được cộng đồng hỗ trợ tích cực.

Nhược điểm của NodeJS

Node JS có những nhược điểm như: việc không có khả năng mở rộng, vì vậy nên không thể tận dụng lợi thế mô hình đa lõi trong các phần cứng cấp server, đòi hỏi phải có kiến thức tốt về JavaScript và rất khó thao tác với cơ sở dữ liệu. Ngoài ra, nó không phù hợp với những tác vụ đòi hỏi nhiều về CPU, mỗi lần callback sẽ đính kèm nhiều callback lồng nhau khác

Những ứng dụng nên được viết bằng NodeJS

Ứng dụng trò chuyện trong thời gian thực: Nhờ cấu trúc không đồng bộ đơn luồng mà NodeJS vô cùng thích hợp cho việc xử lý giao tiếp trong thời gian thực. Những tính năng liên quan tới ứng dụng trò chuyện: thông báo đẩy, chat nhiều người… có thể được dễ dàng bổ sung nhờ NodeJS.

Internet of Things: Các ứng dụng Internet of Things bao gồm rất nhiều bộ cảm biến phức tạp để gửi được những phần dữ liệu nhỏ. NodeJS sẽ giúp xử lý các yêu cầu đồng thời với tốc độ rất nhanh.

Truyền dữ liệu: cụ thể là Netflix – một trong số những công ty lớn trên thế giới ưa chuộng sử dụng NodeJS cho việc truyền dữ liệu. Vì đây nền tảng nhẹ và rất nhanh, ngoài ra còn cung cấp API chuyên dùng để stream.

Single-page application phức tạp: Trong SPA, tất cả ứng dụng được tải vào trong một trang duy nhất, do đó sẽ có một số yêu cầu được thực hiện trong nền. Vòng lặp sự kiện của NodeJS cho phép xử lý các yêu cầu theo hướng non-blocking.

Những suy nghĩ sai lầm về NodeJS

Nhiều người suy nghĩ rằng NodeJS là một nền tảng chứ không phải là web framework. Bên cạnh đó, NodeJS cũng không phải là ngôn ngữ lập trình mà là môi trường runtime, được sử dụng để chạy JavaScript ở bên ngoài trình duyệt.

Do đó, để học và sử dụng được NodeJS thì người dùng cần phải có kiến thức nhất định về JavaScript, kỹ thuật lập trình và một số giao thức cơ bản. Cuối cùng, có nhiều người vẫn thắc mắc rằng NodeJS là frontend hay backend. NodeJS có thể được sử dụng như một backend lẫn frontend nhờ vào những framework như Meteor.js hay Express.js.

Một số lý do nên sử dụng NodeJS

Tốc độ nhanh: NodeJS được xây dựng dựa theo engine JavaScript V8m do đó các thư viện của nó có thể thực thi code rất nhanh chóng.

NPM: Với hơn 60,000 package khác nhau, các nhà phát triển có thể dễ dàng lựa chọn bất cứ tính năng nào để xây dựng cho ứng dụng của mình.

Lập trình không đồng bộ: Tất cả API của NodeJS đều có tính không đồng bộ, vì vậy một server dựa trên NodeJS không phải đợi API trả về dữ liệu.

Không có buffering: NodeJS giúp tiết kiệm được khoản thời gian lớn xử lý file khi cần upload video hay âm thanh. Vì những ứng dụng này không buffer dữ liệu mà chỉ xuất dữ liệu theo từng phần.

Đơn luồng: phần mềm sử dụng mô hình đơn luồng với những vòng lặp sự kiện. Vì vậy, các ứng dụng có thể xử lý lượng yêu cầu lớn hơn rất nhiều so với các server truyền thống.

Những công ty lớn đang sử dụng NodeJS

Mona Media: Mona Media là một công ty thiết kế website cao cấp và cung cấp các dịch vụ web hosting có tuổi đời 9 năm trong ngành, hoạt động chính thức từ năm 2013, trước đó là một nhóm Freelancer. Hiện Mona Media lựa chọn NodeJS là nền tảng để xây dựng ứng dụng. Hiện Mona Media là công ty chính trong hệ sinh thái công ty phần mềm Mona Host, Mona Software, Mona SEO.

Netflix: Netflix là một trong những nền tảng giải trí trực tuyến lớn nhất thế giới với hơn 200 triệu người dùng. NodeJS có khả năng mở rộng và cho phép xây dựng ứng dụng có yêu cầu sử dụng dữ liệu cao nên nó luôn là sự lựa chọn hàng đầu.

NASA: Đây là một cơ quan của Chính phủ Liên bang Hoa Kỳ, chịu trách nhiệm về chương trình không gian, nghiên cứu hàng không và vũ trụ. NASA lựa chọn NodeJS để hạn chế thời gian truy cập và xử lý các tác vụ để giữ cho server hoạt động 24/7.

Paypal: NodeJS với thời gian xây dựng rất nhanh và khả năng xử lý lượng lớn dữ liệu. Đây là nền tảng lý tưởng cho hệ thống thanh toán trực tuyến toàn cầu như PayPal.

Tài liệu tham khảo để học NodeJS

Learn NodeJS in 1 Hour

Tutorial dành cho những người mới bắt đầu với hơn 4,5 triệu lượt xem. Đảm bảo rằng bạn sẽ không tốn thời gian vô ích mà sẽ học được nhiều thứ từ video này. Ngoài NodeJS, bạn cũng có thể học nhiều thứ hay ho về lập trình từ kênh Youtube đó.

Cài đặt NodeJS trên MacOS và Ubuntu bằng dòng lệnh

Tutorial này phù hợp cho các bạn không quá giỏi tiếng Anh vì nó được biên soạn hoàn toàn bằng tiếng Việt. Với những giải thích dễ hiểu và sự hỗ trợ nhanh chóng từ tác giả, bạn sẽ tự tin không gặp bất kỳ khó khăn gì trong quá trình tìm hiểu về NodeJS. Nội dung chính của tutorial này hướng dẫn về cách cài đặt Homebrew để quản lý package trong MacOS, làm sao để sử dụng lệnh brew trong MacOS hoặc APT trong Ubuntu để cài đặt được, NodeJS, npm, cách sử dụng npm init để tạo dự án NodeJS bằng các dòng lệnh  và cách chạy file NodeJS bằng lệnh NodeJS trên Ubuntu và MacOS.

NodeJS Advanced Tutorials

NodeJS Advanced Tutorials là một trang web nổi tiếng về những tutorial lập trình và chắc chắn không thể thiếu những kiến thức về NodeJS. Tutorial này hướng dẫn rất kỹ lưỡng về cách thức làm việc với NodeJS, từ môi trường cài đặt, streams, npm cho đến Restful API, Buffers, Express… Ngoài ra, nó còn cung cấp rất nhiều tài liệu hữu ích khác liên quan tới NodeJS.

NodeJS Tutorial: Learn in 3 Days

Tutorial này phù hợp với những bạn muốn tìm hiểu về NodeJS ở mức độ cơ bản. Ở tutorial này, ngoài những kiến thức về các module, MongoDB hay Express hay thì bạn còn được hướng dẫn về: Bluebird Promises, NodeJS Promise,trình tạo NodeJS, Callbacks và cách kiểm tra NodeJS với Jasmine.

Bài viết trên đây đã cung cấp một số kiến thức tổng quát về NodeJS. Mong rằng với những thông tin bài viết đã cung cấp, bạn sẽ hiểu NodeJS là gì và tổng quan những kiến thức xoay quanh NodeJS.

Tham khảo:

• Hướng dẫn tự học lập trình từ A-Z cho người mới bắt đầu
• Jquery tại sao lại cần thiết trong thiết kế website