NodeJS là gì? Tổng quan kiến thức về Node.JS

JavaScript là một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất trên thế giới hiện nay, góp phần xây dựng nên hàng triệu website khác nhau trên Internet. NodeJS là một môi trường runtime cung cấp mọi thành phần cần thiết để thực thi một chương trình viết bằng JavaScript. Trong bài viết này, ta sẽ cùng tìm hiểu NodeJS là gì, những ưu-nhược điểm và cách sử dụng Node.JS cơ bản.

NodeJS là gì?

NodeJS là một môi trường runtime chạy JavaScript đa nền tảng và có mã nguồn mở, được sử dụng để chạy các ứng dụng web bên ngoài trình duyệt của client. Nền tảng này được phát triển bởi Ryan Dahl vào năm 2009, được xem là một giải pháp hoàn hảo cho các ứng dụng sử dụng nhiều dữ liệu nhờ vào mô hình hướng sự kiện (event-driven) không đồng bộ.

Ý nghĩa đằng sau tên gọi Node.JS

Ban đầu, tác giả đặt tên dự án là web.js vì mục đích đơn thuần chỉ là sử dụng như một ứng dụng web thay cho Apache hay các server khác. Tuy nhiên, dự án nhanh chóng phát triển rất mạnh, vượt qua những khả năng của một webserver thông thường và thậm chí có thể được xem như một nền tảng đa mục đích. Vì vậy, sau này dự án đã được đổi tên thành Node.JS và sử dụng đến ngày nay.

Vậy lý do các web developer sử dụng Node.JS là gì? Hãy cũng tiếp tục tìm hiểu ở các phần sau của bài viết.

Ưu và nhược điểm của Node.JS

Dưới đây là một số ưu và nhược điểm của Nodejs version bạn cần biết:

Ưu điểm

• IO hướng sự kiện không đồng bộ, cho phép xử lý nhiều yêu cầu đồng thời.
• Sử dụng JavaScript – một ngôn ngữ lập trình dễ học.
• Chia sẻ cùng 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 có khả năng mở rộng, vì vậy không thể tận dụng lợi thế mô hình đa lõi trong các phần cứng cấp server hiện nay.
• Khó thao tác với cơ sử 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.

Những ứng dụng nên viết bằng Node.JS

NodeJS được sử dụng để xây dựng rất nhiều loại ứng dụng khác nhau, trong đó phổ biến nhất gồm có:

• Ứng dụng trò chuyện trong thời gian thực: Nhờ vào cấu trúc không đồng bộ đơn luồng, Node.JS rất thích hợp cho mục đích xử lý giao tiếp trong thời gian thực. Nền tảng này có thể dễ dàng mở rộng quy mô và thường dùng để tạo ra các chatbot. Bên cạnh đó, các tính năng liên quan đến ứng dụng trò chuyện 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.

Những kết luận sai lầm về Node.JS

Khi tìm hiểu Node.JS là gì, bạn đọc thường mắc phải một số suy nghĩ sai lầm tương đối phổ biến 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.

Một số lý do nên sử dụng NodeJS là gì?

Node.JS là một trong những nền tảng phổ biến nhất hiện nay cho mục đích phát triển ứng dụng mạng phía server. Vậy lý do nên sử dụng NodeJS là gì? Hãy cùng tìm hiểu những đặc điểm khiến Node.JS là lựa chọn hàng đầu cho các developer hiện nay:

• Tốc độ cực nhanh: Được xây dựng dựa trên engine JavaScript V8 của Google Chrome, do đó các thư viện của nó có khả năng thực thi code chỉ rất nhanh.
• NPM: Với hơn 50,000 package khác nhau, các developer có thể dễ dàng lựa chọn bất kỳ tính năng nào để xây dựng cho ứng dụng của mình.
• Lập trình không đồng bộ: Mọi API của Node.JS đều có tính không đồng bộ (non-blocking), do đó một server dựa trên Node.JS 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 các ứng dụng này 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. Do đó các ứng dụng có thể xử lý số lượng request lớn hơn rất nhiều so với các server truyền thống như Apache HTTP Server.

Top 5 framework của NodeJS cho lập trình viên

Cùng Vietnix 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 phát minh bởi Eran Hammer tại Walmart. Ban đầu, Hapi.js được tạo ra với mục đích 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: 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 của nó cung cấp các 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 ứng dụng môi trường đa nền tảng cho server-side, được phát triển bởi những người sáng tạo Express.js. Nó là một object chứa một chuỗi các chức năng middleware 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 tăng cường khả năng tương tác, khả năng chịu tải và làm cho việc viết phần mềm middleware 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 rút ngắn 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 xây dựng ứng dụng kết hợp Node.js với bất kỳ frontend framework nào như Angular, React JS 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.

Những công ty lớn nào đang sử dụng NodeJS

NodeJS hiện đang được sử dụng bởi rất nhiều gã khổng lồ trên khắp thế giới, nhanh chóng vượt ngưỡng 1 tỉ lượt download từ năm 2018 và hỗ trợ đến khoảng 1.2% tổng số website trên Internet, tương đương với 20 triệu trang.

Một số công ty lớn sử dụng nền tảng này gồm có:

• Netflix: Netflix là một trong những nền tảng giải trí trực tuyến lớn nhất thế giới với hơn 167 triệu người dùng. Nhờ vào khả năng mở rộng và cho phép xây dựng các ứng dụng có yêu cầu sử dụng dữ liệu cao, NodeJS luôn là lựa chọn hàng đầu cho nền tảng này.
• Walmart: Đây là công ty có doanh thu lớn nhất thế giới với tổng 559 tỷ USD vào năm 2020 (theo Forbest). Walmart lựa chọn NodeJS bởi tính năng I/O không đồng bộ và khả năng xử lý nhiều request đồng thời.
• Uber: Là một công ty đặt xe có quy mô đa quốc gia, Uber lựa chọn NodeJS làm nền tảng xây dựng ứng dụng bởi I/O không đồng bộ và cộng đồng lớn mạnh.
• NASA: Đây là một cơ quan độc lập của Chính phủ Liên bang Hoa Kỳ, chịu trách nhiệm về chương trình không gian dân sự và nghiên cứu hàng không, vũ trụ. NASA lựa chọn nền tảng này 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 thời gian xây dựng cực nhanh và khả năng xử lý dữ liệu lớn, NodeJS là một nền tảng lý tưởng cho một hệ thống thanh toán trực tuyến toàn cầu như PayPal.
• Medium: Medium là một nền tảng xuất bản trực tuyến vô cùng phổ biến, đồng thời cũng lựa chọn NodeJS để xây dựng ứng dụng hướng dữ liệu và đơn giản hoá quá trình bảo trì server.

Ngoài ra còn rất nhiều nền tảng 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 làm theo những hướng dẫn dưới đây:

Cài đặt Node.JS

• Bước 1: Vào website chính thức của NodeJS để download và cài đặt. NodeJS version mới nhất tại thời điểm viết bài là 18.0.0.
• Bước 2: Kiểm tra trạng thái cài đặt bằng cách nhập lệnh node -v vào cmd.
• Bước 3: Tạo một folder để chứa các nội dung cho dự án. Trong đó tạo một file có tên Project.js rồi nhập nội dung cần viết:

Console.log('Hell World');

Để chạy chương trình, truy cập vào folder vừa tạo, giữ Shift rồi click chuột phải vào folder và chọn Open Powershell window here. Sau khi cửa sổ command line hiện lên thì gõ lệnh node Project.js. Bây giờ command line sẽ hiện lên để người dùng khai báo biến và hằng trong NodeJS.

Khai báo biến và hằng trong Node.JS

Khai báo biến: Có hai cách để khai báo biến trong NodeJS:

Cách 1: Dùng từ khoá var.

var variable_name = value;

Cách 2: Không dùng từ khoá.

variable_name = value;

Khai báo hằng: Dùng từ khoá const như trong các ngôn ngữ lập trình khác:

const constant_name = value;

Cấu trúc rẽ nhánh trong NodeJS cũng tương tự như các ngôn ngữ lập trình:

if (điều kiện) {     lệnh cần thực hiện nếu điều kiện đúng; } else {     lệnh cần thực hiện nếu điều kiện sai; }

Lời kết

NodeJS là một môi trường lập trình phổ biến, được dùng để xây dựng các ứng dụng quy mô lớn cần xử lý lượng request đồng thời lớn. Thuộc tính I/O non-blocking đơn luồng giúp nền tảng này trở thành một giải pháp lý tưởng cho việc xây dựng các ứng dụng truyền dữ liệu trong thời gian thực. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu được định nghĩa NodeJS là gì. Nếu bạn có góp ý hoặc chia sẻ hãy để lại bình luận phía dưới nhé. Chúc bạn thành công.