Node.js とは何ですか?

Node.js は、Google Chrome の JavaScript エンジンを使用して作成されたオープンソース プラットフォームです。 イベント駆動型のノンブロッキング I/O モデルを使用して高速で拡張可能なネットワーク アプリケーションを構築し、効率的で軽量にする機能により、絶大な人気を博しました。 このような品質により、複数の分散デバイスで実行されるデータ集約型アプリケーションに最適です。

アプリケーションは JavaScript で作成され、通常、Microsoft Windows、OS X、および Linux の Node.js ランタイム内で実行されます。 複数の JavaScript モジュールを備えた豊富なライブラリを提供し、効率的なアプリケーションの開発を容易にします。 Node.js の柔軟性は、ハイブリッド モバイル アプリケーションとデスクトップ アプリケーションに適しています。 興味深いことに、プログラマーはモノのインターネット (IoT) でも使用できます。

Node.js の機能

Node.js を他のものと区別し、ほとんどのソフトウェア アーキテクトが常に最初に選択する重要な機能には、次のものがあります。

• 高速：

node.js は Google Chrome の V8 JavaScript を基盤として強固に構築されているため、そのライブラリはコード処理のレスポンスが速く、アプリケーションの効率と速度に直結します。 この機能は、ほとんどのソフトウェア アーキテクトが Node.js を使用する主な理由の 1 つです。

• イベント駆動型および非同期モデル:

Node.js ライブラリのすべての API は非同期です。つまり、ノンブロッキングです。 また、js ベースのサーバーが API からデータが返されるのをほとんど待機しないことも意味します。 サーバーは呼び出し後、すぐに次の API に移動します。 さらに、Node.js は、前の API 呼び出しからの応答を受け取るのに役立つ Node.js のイベントの通知メカニズムも提供します。

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• 高度にスケーラブルでありながらシングルスレッド:

Node.js は、イベント ループと組み合わせたシングル スレッド モデルを使用します。 イベント ループ メカニズムにより、サーバーはノンブロッキング方式で応答できるようになり、サーバーの拡張性が高くなります。 対照的に、従来のサーバーはリクエストを処理するための限定されたスレッドを作成するため、スケーラビリティと効率が低下します。 シングル スレッド プログラムと同じプログラムを使用するこの環境の機能により、従来のサーバーとは対照的に、より多くの要求にサービスを提供できます。

• ゼロバッファリング:

Node.js アプリケーションによってデータがバッファリングされることはありません。 これらのアプリケーションは、単純なチャンクでデータを出力します。

Node.js でできること

前述のように、Node.js の独自の機能により、開発者は Node.js を使用して幅広いアプリケーションを構築できます。 Node.js を使用して作成できるいくつかのアプリケーションを次に示します。

1. リアルタイム チャット アプリケーション:

リアルタイム チャットは、テキスト、ビデオ、音声メッセージのライブ交換を可能にする最も効果的なオンラインコミュニケーションツールの 1 つです。 このようなアプリは、インターネット リレー チャット (IRC) テクノロジまたはインスタント メッセージング (IM) テクノロジに依存しています。 1 対 1 と 1 対多の両方のチャットが可能です。

リアルタイム チャット アプリケーションは、Node.js を使用して構築できる最も人気のあるアプリケーションの 1 つです。Node.js は、アプリケーションのソーシャル ネットワーキングまたは商用インタラクティブ要素を形成するためです。

リアルタイム チャット アプリケーションに Node.js を使用する理由

Node.js のイベント API を使用すると、開発者はイベント駆動型のアプローチに従って、最終的なプッシュ通知を展開し、機能を向上させることができます。 したがって、これらの機能にインタラクティブな要素を追加しながら、これらの機能をリアルタイム チャット アプリの不可欠な部分にします。

Node.js のイベント ドリブン構造は、WebSocket とのコラボレーションを確立するのに役立ちます。WebSocket は、開いている接続を介してクライアントとサーバー側の間でメッセージを共有する速度をサポートします。 サーバー側とクライアント側に WebSocket をインストールすると、待ち時間が短縮され、メッセージング中の迅速なデータ交換が促進されます。

2. モノのインターネット (IoT):

IoT は、インターネットを介して情報を共有するセンサーやビーコンなどの接続された物理デバイスのネットワークです。 データは通常、デバイスからサーバーへ、またはその逆に共有され、情報をデジタルで提示します。 多くの場合、多くのデバイスで構成される単一の IoT システムが必要になることがあります。 したがって、IoT システムでの要求管理とデータ ストリームは非常に面倒です。 このような場合、Node.js は、プライベートおよびパブリック IoT システムの問題に対処するために最適に機能します。

IoT に Node.js を使用する理由

このような複雑なネットワークに Node.js を選択する主な理由は、さまざまな同時要求を同時に処理する固有の機能です。 イベント ドリブン アーキテクチャにより、非同期データ処理が可能になり、Node.js のサーバーがブロックされないままになり、データがリクエストを簡単に処理できるようになります。

Node.js は、データベースと、デバイスによって提供される情報を収集する IoT デバイスとの間の効率的なアプリケーション レイヤーとしても機能します。 さらに、このランタイム環境のメモリ要件はわずかです。 したがって、node.js 開発者は、Raspberry Pi や Arduino などのシングルボード コントローラーと簡単に組み合わせることができます。 これらは一般に、IoT システムで構成されるデジタル デバイスを作成するために使用されます。

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3. ストリーミング アプリケーション:

ストリーミング プラットフォームは、最も一般的に使用されているタイプのオンデマンド ソフトウェア サービスの一部です。 これらは、リモート サーバー アプリケーションとは本質的に異なります。 アプリケーション ストリーミングでは、ユーザーはアプリケーションの特定の部分のみをオンデマンドでダウンロードする必要があり、他の部分は必要に応じてダウンロードできます。 これにより、ローカル コンピューターとサーバーの過負荷が防止されます。

アプリケーションは、完全にダウンロードした後、接続なしで完全に実行することもできます. Amazon Prime や Netflix などのストリーミング アプリは、Node.js で構築できる最高のアプリケーションの 1 つです。

Node.js でストリーミング アプリを構築する理由

Stream API を使用する Node.js のユニークな機能により、このようなストリーミング アプリを設計するための優れた選択肢となります。 さらに、Node.js は、効果的に処理および制御できる、書き込み可能または読み取り可能なストリームの包括的なインターフェイスも備えています。

4. マイクロサービス アーキテクチャ ベースのアプリケーション:

マイクロサービス アーキテクチャでアプリケーションを構築するときは、個々のモジュールのグループとして作成する必要があります。 すべてのモジュールは、アプリケーションの機能においてその役割を果たし、継続的に開発およびテストされています。 すべてのモジュールがビルドされると、それらが統合されて完全なアプリケーションが形成されます。 大規模なエンタープライズ アプリケーションは、このタイプのアーキテクチャから大きな恩恵を受けます。 これは、開発チームが地理的に分散しているためです。

マイクロサービス アーキテクチャに Node.js を使用する理由

ネイティブ Node.js 環境を使用すると、非常に用途の広いマイクロサービス モジュールを作成できます。 Docker と組み合わせると、Node.js はそのモジュールにマイクロサービスを組織的かつ差別化された方法で組み込みます。 ただし、マイクロサービスが相互の操作や機能を妨げる可能性はわずかです。

Node.js は軽量で、最小限のリソース要件しかありません。 したがって、これを使用してマイクロサービスを構築すると、アプリケーションを簡単にデプロイできるようになります。

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5. シングルページ アプリケーション (SPA):

Node.js で SPA を構築する理由

Node.js は、非同期呼び出しと I/O ワークロードを効果的に管理できるため、複雑な SPA を処理できます。 イベント ループにより、同時クライアント要求を遅らせ、一貫した遷移とデータ更新を維持できます。

同じ言語を共有する Node.js と JavaScript は、フロントエンドとバックエンドで同じ言語とデータ構造を使用できるため、プログラマーの作業を簡素化し、SPA の保守性を向上させます。

6. リアルタイム コラボレーション ツール:

リアルタイム コラボレーション ツールを使用すると、ソフトウェアの問題に対処するための多くのコラボレーション ツールを使用して、同じアプリケーションを異なるユーザーが同時に使用できます。

Node.js でリアルタイム コラボレーション ツールを構築する理由

リアルタイム コラボレーション アプリケーションは、リアルタイム チャットに似ています。 Node.js のイベントベースのアーキテクチャは、これらのアプリの構築に優位性をもたらします。 そのプッシュ通知機能は、コラボレーション環境を迅速に更新します。 したがって、すべてのユーザーがアプリケーションの一貫したビューを持つことが保証されます。

Node.js の概要

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