Node.js

Skalierbare Netzwerkanwendungen mit serverseitigem JavaScript

Grundlagen

• Installation von Node.js unter Windows, Linux und OS X
• JavaScript-Laufzeitumgebungen Webbrowser vs. „headless“ (außerhalb des Webbrowsers)
  • Welche Umgebung für welchen Zweck Sinn macht
  • Webbrowser, headless JavaScript, Rhino, Jäger- / Spider- und TraceMonkey, Google V8, SquirrelFish sowie Nitro
• Paketverwaltung mit dem Node Package Manager (NPM)
• Eigene Anwendungspakete mittels package.json erstellen
• JavaScript Object Notation (JSON) als kompaktes und von Programmiersprachen unabhängiges Datenformat zum Datenaustausch

Methoden und Konzepte

• JavaScript als Multi-Paradigmen-Sprache
  • Funktionale Programmierung mit JavaScript
  • JavaScript als objektorientierte (prototypische) Programmiersprache
• Grundlagen von Softwarearchitekturen für ereignisgesteuerte Geschäftsprozesse
• Strukturierung von Node.js-Anwendungen mit eigenen Modulen

Architektur

• Event-Loop, Single-Threaded und Async I/O
• Ereignisgesteuerte Prozesse mit Callbacks, EventEmitter und Streams umsetzen
• Read-Evaluate-Print-Loop (REPL) als Spielwiese für Code-Experimente oder zur schrittweisen Entwicklung von Algorithmen
• C++-AddOns für Node.js

Webanwendungen

• Webanwendungen mit Express / EJS
• HTML-Templates mittels EJS erstellen
• Webanwendungen modular und erweiterbar mit der Middleware Connect
• Low-Level HTTP- / TCP-Server und -Clients
• Kommunikation mittels HTTP
• Allgemeine Schnittstellen mit REST entwickeln
• RESTFul WebServices mit Restify entwickeln
• Datenzugriff mit RESTFul Clients
• GraphQL-Serveranwendungen

Microservices mit Node.js

• Gesetz von Conway (Conway’s law), Bounded Context und Ubiquitous Language
• Komponenten und Composite-UI
• HTTP als “First Class Citizen”
• 12-Factor Apps
• Runtime-Registry und Service Discovery
• Muster für verteilte Anwendungen
• Event-Driven / Reactive Microservices
• Backing Services und Data Aggregation
• Infrastruktur für Microservices
• Verfügbarkeit, Stabilität und Skalierung
• Monitoring Microservices

Node.js und ECMAScript 6 / 7

• Schreiben von Node.js Anwendungen mit ECMAScript 6 / 7 und Babel-Node
• Build und Bundles von ECMAScript 6 / 7 Node.js Anwendungen mit Bale

Echtzeitanwendungen

• Up to date mit Ajax Long Polling
• Echtzeitkommunikation mit Push Notifications
• WebSockets mit Socket.IO
• Vor- und Nachteile von WebSockets

Datenbanken

• LevelDB, eingebettete Datenbank nach dem BigTable Storage Design
  • als Alternative zu SQLite und Kyoto Cabinet
  • Vorteile einer extrem schnellen Storage-Engine für Key-Value-Paare
  • Batch-Updates / gleichzeitiges Ändern einer großen Zahl von Einträgen
• Verwendung von MongoDB, einer schemalosen und dokumentenorientierten Datenbank
• Umsetzung einer verteilten Datenbank mit Riak

Qualitätssicherung und Werkzeuge

• Entwicklung mit JavaScript und Node.js mittels Atom, Eclipse, Sublime Text, Visual Studio, WebStorm
• Hosting
• Paketintegration mittels Git
• Deployment und Build-Automatisierung bzw. Continuous Integration mit TeamCity, Jenkins oder Travis
• Testgetriebene Softwareentwicklung bzw. Behaviour Driven Development mit dem JavaScript-Testing-Framework Mocha
• Automatisierung von Tests, Builds und Deployment mit Grunt und Gulp
• Vereinfachung der Entwicklung und Vermeidung von unnötigen Fehlern mittels Grunt
  • Dependency und Task Management
  • Kombination mit QUnit und PhantomJS für Ajax-Tests per Shell
• Debugging, Logging und Monitoring von Node.js-Anwendungen
• Produktionsumgebungen mit Supervisior (Forever / PM2)

Erweitertes für Unternehmensanwendungen

• Grenzen von Node.js (Überskalierung) und Lösung mit Proxys und Datenbanken wie Redis
• Funktionale Programmierung mit Underscore.js
• Reaktive Programmierung mit RxJS