Node.js là gì? Tổng quan về Node từ A đến Z cho người mới

JavaScript hiện nay là một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất trên thế giới, đóng góp vào việc xây dựng hàng triệu trang web khác nhau trên Internet. NodeJS là một môi trường runtime cung cấp tất cả các thành phần cần thiết để thực thi chương trình viết bằng JavaScript. Cùng KingNTC tìm hiểu về NodeJS, những ưu điểm và nhược điểm, cũng như cách sử dụng Node.JS cơ bản qua bài viết dưới đây nhé.

NodeJS là gì?

NodeJS là một môi trường chạy mã JavaScript đa nền tảng và mã nguồn mở, được sử dụng để thực thi các ứng dụng web bên ngoài trình duyệt của client. Nền tảng này đã được phát triển bởi Ryan Dahl từ năm 2009, và được coi là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng xử lý dữ liệu lớn nhờ vào mô hình hướng sự kiện không đồng bộ.

Node.JS nghĩa là gì?

Ban đầu, tác giả đặt tên dự án là web.js với mục đích ban đầu là chỉ sử dụng như một ứng dụng web thay thế cho Apache hoặc các máy chủ khác. Tuy nhiên, dự án nhanh chóng phát triển mạnh mẽ, vượt xa khả năng của một máy chủ web thông thường và thậm chí có thể được coi là một nền tảng đa mục đích. Do đó, sau này dự án đã được đổi tên thành Node.JS và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.

Ưu điểm và nhược điểm của Node.JS

Dưới đây là một số ưu điểm và nhược điểm của phiên bản Nodejs mà bạn cần phải biết:

Ưu điểm

• IO hướng sự kiện không đồng bộ cho phép xử lý nhiều yêu cầu đồng thời.
• Sử dụng ngôn ngữ lập trình JavaScript, một ngôn ngữ dễ học.
• Có thể chia sẻ code ở cả phía client và server.
• NPM (Node Package Manager) và module Node đang ngày càng phát triển mạnh mẽ.
• Cộng đồng hỗ trợ tích cực.
• Cho phép stream các file có kích thước lớn.

Nhược điểm

• Không thể mở rộng, do đó không thể tận dụng được ưu điểm của mô hình đa lõi trên các máy chủ phần cứng hiện nay.
• Khó làm việc với cơ sở dữ liệu quan hệ.
• Mỗi callback sẽ đi kèm với rất nhiều callback lồng nhau khác.
• Cần có kiến thức tốt về JavaScript.
• Không phù hợp với các tác vụ đòi hỏi nhiều CPU.

Các ứng dụng nên được phát triển bằng Node.JS

NodeJS được sử dụng để phát triển nhiều loại ứng dụng khác nhau, trong đó có những loại phổ biến như:

• Ứng dụng trò chuyện trong thời gian thực: Nhờ vào cấu trúc không đồng bộ đơn luồng, Node.JS rất thích hợp cho việc xử lý giao tiếp trong thời gian thực. Nền tảng này có thể dễ dàng mở rộng quy mô và thường được sử dụng để tạo ra các chatbot. Ngoài ra, các tính năng như chat nhiều người, thông báo đẩy cũng có thể dễ dàng được bổ sung nhờ NodeJS.
• Internet of Things (IoT): Các ứng dụng IoT thường bao gồm nhiều bộ cảm biến phức tạp để gửi những phần dữ liệu nhỏ. Node.JS là một lựa chọn lý tưởng để xử lý các yêu cầu đồng thời này với tốc độ cực nhanh.
• Truyền dữ liệu: Netflix là một trong số những công ty lớn trên thế giới chuyên sử dụng Node.JS cho mục đích truyền dữ liệu. Sở dĩ vì đây là một nền tảng nhẹ và cực nhanh, đồng thời còn cung cấp một API chuyên dùng để stream.
• Các SPA (Single-page application) phức tạp: Trong SPA, toàn bộ ứng dụng được load vào trong một trang duy nhất, do đó sẽ có một số request được thực hiện trong nền. Vòng lặp sự kiện (event loop) của Node.JS cho phép xử lý các request theo hướng non-blocking.
• Các ứng dụng REST dựa trên API: JavaScript được sử dụng trong cả frontend lẫn backend của trang. Do đó, một server có thể dễ dàng giao tiếp với frontend qua REST API bằng Node.js. Bên cạnh đó, Node.JS còn cung cấp nhiều package như Express.js hay Koa để việc xây dựng ứng dụng web trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

Các quan điểm sai lầm về Node.JS

Khi nghiên cứu về Node.JS, người đọc thường gặp phải một số hiểu lầm phổ biến như sau:

Đầu tiên, NodeJS là một nền tảng (platform) chứ không phải một web framework như một số người thường nhầm lẫn.

Thứ hai, Node.JS cũng không phải là một ngôn ngữ lập trình mà là một môi trường runtime dùng để chạy JavaScript bên ngoài trình duyệt. Vì vậy để học và sử dụng NodeJS thì người dùng cần có những kiến thức nhất định về một số giao thức, JavaScript hay kỹ thuật lập trình,…

Và cuối cùng, một câu hỏi phổ biến của người dùng là: Node.JS là backend hay frontend ? Thật ra Node.JS có thể được sử dụng như một frontend lẫn backend nhờ vào các framework như Express.js hay Meteor.js. Một số stack phổ biến như MERN sử dụng Express.js làm backend. Bên cạnh đó, nhiều thành phần cũng có thể được tái sử dụng giữa backend và frontend vô cùng tiện lợi.

Tại sao bạn nên sử dụng NodeJS?

Node.JS là một trong những nền tảng phổ biến nhất hiện nay cho mục đích phát triển ứng dụng mạng phía server. Vậy tại sao bạn nên sử dụng NodeJS? Hãy cùng điểm qua những điểm mạnh khiến Node.JS trở thành lựa chọn hàng đầu cho các nhà phát triển hiện nay:

• Tốc độ cực nhanh: Nhờ sử dụng engine JavaScript V8 của Google Chrome, Node.JS có khả năng thực thi code rất nhanh.
• NPM: Với hơn 50,000 package khác nhau, các nhà phát triển có thể dễ dàng lựa chọn tính năng phù hợp để xây dựng ứng dụng của mình.
• Lập trình không đồng bộ: Mọi API của Node.JS đều có tính không đồng bộ (non-blocking), giúp server không cần phải đợi API trả về dữ liệu.
• Không có buffering: Node.JS giúp tiết kiệm thời gian xử lý file khi cần upload âm thanh hoặc video vì không bao giờ buffer dữ liệu mà chỉ xuất dữ liệu theo từng phần (chunk).
• Đơn luồng: Node.JS sử dụng mô hình đơn luồng với vòng lặp sự kiện, cho phép xử lý số lượng request lớn hơn so với các server truyền thống như Apache HTTP Server.

Top 5 framework của NodeJS cho lập trình viên

Cùng KingNTC khám phá ngay top 5 framework mà các lập viên Node.JS cần phải biết:

Hapi.js

Hapi.js là một framework mã nguồn mở được sáng tạo bởi Eran Hammer tại Walmart. Ban đầu, Hapi.js được phát triển để xử lý lưu lượng truy cập lớn vào trang web của Walmart trong sự kiện khuyến mãi Black Friday. Hapi.js hỗ trợ việc phát triển JSON API và được sử dụng để xây dựng các máy chủ API, trang web và ứng dụng proxy HTTP. Nó cung cấp nhiều tính năng đặc trưng khác như: xác thực đầu vào, caching, xử lý lỗi và lưu nhật ký. Hapi.js có một hệ thống plugin phong phú và được sử dụng phổ biến trong việc xây dựng ứng dụng Node.js, đặc biệt là trong các hệ thống quy mô lớn như Paypal và Disney.

Một số điểm nổi bật của Hapi.js bao gồm khả năng:

• Tái sử dụng mã nguồn.
• Không phụ thuộc vào các thư viện bên ngoài và bảo mật cao.
• Kiến trúc tích hợp cung cấp tính năng xác thực và ủy quyền toàn diện cho API.

Express.js

Express.js là một framework Node.js linh hoạt và đơn giản, được phát triển bởi TJ Holowaychuk. Nó được thiết kế để xây dựng các ứng dụng web đơn trang, đa trang và cung cấp một bộ tính năng phong phú để hỗ trợ cho các ứng dụng web và di động.

Koa.js

Koa là một framework ứng dụng đa nền tảng cho phía máy chủ, được phát triển bởi những người sáng tạo Express.js. Nó là một đối tượng chứa một chuỗi các chức năng trung gian được xếp chồng lên nhau và thực thi theo yêu cầu.

Koa cho phép lập trình viên xây dựng các hệ thống mạng một cách nhanh chóng và có khả năng mở rộng bằng JavaScript. Nó cải thiện khả năng tương tác, khả năng chịu tải và làm cho việc viết phần mềm trung gian trở nên thú vị hơn nhiều.

Sails.js

Sails là một framework Node.js giúp đơn giản hóa việc xây dựng và tùy chỉnh các ứng dụng Node.js cho doanh nghiệp. Nó giúp giảm thời gian xây dựng từ vài tháng xuống chỉ vài tuần. Sails được biết đến là framework MVC phổ biến nhất cho Node.js, được thiết kế để tái hiện cấu trúc MVC truyền thống của các framework như Ruby on Rails.

Meteor.js

Meteor là một nền tảng cho phép phát triển ứng dụng kết hợp Node.js với bất kỳ framework frontend nào như Angular, React hoặc Blaze. Nó tích hợp sẵn cơ sở dữ liệu MongoDB và cung cấp các tính năng mạnh mẽ cho việc phát triển ứng dụng đa nền tảng.

Có những tập đoàn lớn nào đang áp dụng công nghệ NodeJS?

NodeJS đang được sử dụng rộng rãi bởi nhiều tập đoàn lớn trên toàn cầu, với hơn 1 tỉ lượt tải về từ năm 2018 và chiếm khoảng 1.2% tổng số website trên Internet, tương đương với 20 triệu trang.

Một số tập đoàn lớn sử dụng NodeJS bao gồm:

• Netflix: Với hơn 167 triệu người dùng, Netflix là một trong những nền tảng giải trí trực tuyến lớn nhất thế giới. NodeJS luôn là lựa chọn hàng đầu cho Netflix nhờ khả năng mở rộng và xây dựng các ứng dụng có yêu cầu sử dụng dữ liệu cao.
• Walmart: Với doanh thu 559 tỷ USD vào năm 2020, Walmart chọn NodeJS vì tính năng I/O không đồng bộ và khả năng xử lý nhiều yêu cầu cùng lúc.
• Uber: Với quy mô hoạt động đa quốc gia, Uber chọn NodeJS vì tính năng I/O không đồng bộ và cộng đồng lớn mạnh.
• NASA: NASA sử dụng NodeJS để hạn chế thời gian truy cập và xử lý các tác vụ có yêu cầu dữ liệu cao để giữ cho server hoạt động 24/7.
• Paypal: Với tốc độ xây dựng nhanh chóng và khả năng xử lý dữ liệu lớn, NodeJS là lựa chọn lý tưởng cho hệ thống thanh toán trực tuyến toàn cầu như PayPal.
• Medium: Medium chọn NodeJS để xây dựng ứng dụng hướng dữ liệu và đơn giản hoá quá trình bảo trì server.

Ngoài ra, còn có nhiều tập đoàn lớn khác như Twitter, Spotify, eBay, Reddit, Linkedin,…

Hướng dẫn cài đặt và khai báo cho Node.JS

Để cài đặt và khai báo cho Node.JS, bạn có thể thực hiện theo các hướng dẫn sau đây:

Cài đặt Node.JS

• Bước 1: Để bắt đầu, truy cập vào trang web chính thức của NodeJS để tải và cài đặt phiên bản mới nhất, hiện tại là 18.0.0.
• Bước 2: Sau khi cài đặt xong, kiểm tra trạng thái cài đặt bằng cách mở cửa sổ command prompt và nhập lệnh node -v.
• Bước 3: Tiếp theo, tạo một thư mục để lưu trữ nội dung cho dự án. Trong thư mục đó, tạo một file có tên là Project.js và nhập nội dung sau vào file đó:

Console.log(‘Hell World’);

Để chạy chương trình, truy cập vào thư mục vừa tạo, giữ phím Shift và click chuột phải vào thư mục, sau đó chọn Open Powershell window here. Khi cửa sổ command line hiện lên, nhập lệnh node Project.js. Bây giờ bạn có thể sử dụng command line để khai báo biến và hằng trong NodeJS.

Khai báo biến và hằng trong Node.JS

Để khai báo biến trong NodeJS, có hai cách thực hiện:

Cách 1: Sử dụng từ khóa var.

var variable_name = value;

Cách 2: Không sử dụng từ khóa.

variable_name = value;

Đối với việc khai báo hằng, chúng ta sử dụng từ khóa const như trong các ngôn ngữ lập trình khác:

1. if (điều kiện) {
2. lệnh cần thực hiện nếu điều kiện đúng;
3. }
4. else {
5. lệnh cần thực hiện nếu điều kiện sai;
6. }

Kết luận

Node.js là một môi trường thực thi JavaScript nhanh chóng và hiệu quả cho việc xây dựng ứng dụng web. Với khả năng xử lý đồng thời và cấu trúc sự kiện, Node.js thúc đẩy hiệu suất phát triển, đặc biệt là trong các ứng dụng đòi hỏi tương tác thời gian thực và tính mở rộng.