O que é Node.Js: Um Guia para Iniciantes

Tempo de leitura: 9 minutos

Deseja compreender o que é Node.js e como funciona sua estrutura?

Se você já vem estudando, pesquisando ou trabalhando com tecnologias, com certeza já deve ter ouvido muito falar de Node.Js que hoje é considerada uma das tecnologias mais leves e poderosas do mercado.

O Node.js surgiu quando os criadores originais do JavaScript pensaram além e viram no JavaScript padrão (que só podia ser executado no navegador) uma oportunidade e o transformaram em algo que pudesse ser executado em sua máquina como um aplicativo independente.

Quer entender o que é Node.js e tudo que essa tecnologia é capaz de fazer? Fica comigo nesse artigo pois nós da Danki Code vamos te mostrar todos os detalhes.

O que você irá aprender neste artigo?

// O que é Node.js

// Por que o Node.js?

// Node.js Event Loop

// Como funcionam as aplicações do Node.js?

O que é Node.Js

o que é node.js

Node.js® é um runtime JavaScript desenvolvido com o Chrome’s V8 JavaScript engine.

O ambiente Node.js inclui tudo o que você precisa para executar uma aplicação escrita em JavaScript.

Portanto, agora você pode fazer muito mais, e não só apenas tornar seus websites mais interativos.

O JavaScript agora tem poder de realizar coisas que outras linguagens de script, como o Python, podem fazer.

O JavaScript do seu navegador e o Node.js são executados na engine V8 JavaScript como citado acima.

Este mecanismo pega seu código JavaScript e o converte em um código de máquina bem mais veloz.

O código da máquina é um código de baixo nível que o computador pode executar sem precisar interpretá-lo primeiro.

Por que o Node.js?

por que node js

Agora vamos entender de fato por que o Node.js é tão popular.

O Node.js estabeleceu o seu objetivo primordial, que é fornecer uma maneira mais simples de construir programas de rede escaláveis.

Que problemas existem com os programas servidores atuais?

Vamos calcular. Em linguagens como PHP e Java™, cada conexão estabelecida cria uma thread nova que potencialmente tem anexado 2 MB de memória com ela.

Em um sistema que possui 8 GB de RAM, isso põe o número máximo teórico de conexões concorrentes a cerca de 4.000 usuários.

E quando aumenta o número de usuários, se você deseja que sua aplicação web suporte mais usuários, você irá ter que adicionar mais e mais servidores.

Além do mais você pode ter possíveis problemas técnicos: um usuário pode usar servidores diferentes para cada requisição, então cada recurso compartilhado deve ser compartilhado para todos os servidores.

Por estas razões que foram apresentadas o grande gargalo existente em toda a arquitetura de aplicações web (incluindo velocidade de tráfego, velocidade do processador e velocidade da memória) é o número de conexões concorrentes que o servidor pode manipular.

Como o Node.js resolve essa questão?

Ele resolve esta problemática modificando a forma como a conexão é tratada no servidor.

Ao invés de criar uma nova OS thread a cada conexão (e alocar a memória anexa a ela), cada conexão dispara um evento executado dentro da engine de processos do Node.

O Node afirma que nunca vai dar deadlock, já que não há bloqueios permitidos, e ele não bloqueia diretamente para chamadas de I/O.

O Node.js também defende que um servidor executando ele pode suportar milhares e milhares de conexões simultâneas.

O Node.js usa um modelo de I/O sem bloqueio orientado a eventos que o torna leve e eficiente.

O ecossistema de pacotes do Node.js, npm, é o maior ecossistema de bibliotecas de código aberto no mundo.

Vamos entender o funcionamento destes modelos.

I/O refere-se a entrada/saída. 

Pode ser qualquer coisa, desde ler/gravar arquivos locais até fazer uma solicitação HTTP para uma API.

I/O leva tempo e, portanto, bloqueia outras funções.

Considere um cenário em que solicitamos um banco de dados back-end para os detalhes de usuario1 e usuario2 e, em seguida, imprimi-los na tela/console.

A resposta a essa solicitação leva tempo, mas ambas as solicitações de dados do usuário podem ser executadas de forma independente e de forma simultânea.

E/S de bloqueio (esquerda) vs E/S sem bloqueio (direita)

Bloqueio de I/O

No método de bloqueio, a solicitação de dados do usuario2 não é iniciada até que os dados do usuario1 sejam impressos na tela.

Se este fosse um servidor web, teríamos que iniciar um novo thread para cada novo usuário. Mas o JavaScript é single-threaded.

Então isso tornaria o JavaScript não muito adequado para tarefas multi-threaded.

É aí que entra a parte sem bloqueio.

I/O sem bloqueio

Por outro lado, utilizando uma solicitação sem bloqueio, você pode fazer uma solicitação de dados para o usuário2 sem esperar pela resposta da solicitação do usuário1. Você pode iniciar as duas solicitações em paralelo.

Essa I/O sem bloqueio elimina a necessidade de multiencadeamento, pois o servidor pode manipular inúmeras solicitações ao mesmo tempo.

Node.js Event Loop

Node.js Event Loop

O Node.js é um aplicativo de encadeamento único, mas pode suportar a simultaneidade por meio do conceito de evento e retornos de chamada.

Cada API do Node.js é assíncrona e com um único encadeamento, eles usam chamadas de função assíncronas para manter a simultaneidade.

O Node usa o padrão de observador. O encadeamento de nós mantém um loop de eventos e, sempre que uma tarefa é concluída, ele dispara o evento correspondente, que sinaliza a execução da função event-listener.

Programação orientada a eventos

O Node.js utiliza os eventos de forma muito poderosa e essa é também uma das razões pelas quais o Node.js é bastante rápido em comparação com outras tecnologias semelhantes.

Assim que o Node inicia seu servidor, ele simplesmente inicia suas variáveis, declara funções e simplesmente espera que o evento ocorra.

Em um aplicativo orientado a eventos, geralmente há um loop principal que ouve eventos e dispara uma função de retorno de chamada quando um desses eventos é detectado.

Embora os eventos pareçam bastante semelhantes aos retornos de chamada, a diferença está no fato de que as funções de retorno de chamada são chamadas quando uma função assíncrona retorna seu resultado, enquanto a manipulação de eventos funciona no padrão do observador.

As funções que escutam eventos agem como Observadores.

Sempre que um evento é disparado, sua função de ouvinte começa a ser executada.

O Node.js tem vários eventos incorporados disponíveis por meio do módulo de eventos e da classe EventEmitter, que são usados ​​para vincular eventos e ouvintes de eventos da seguinte maneira:

// Import events module
var events = require('events');

// Create an eventEmitter object
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

A seguir, a sintaxe para vincular um manipulador de eventos a um evento –

// Bind event and event  handler as follows
eventEmitter.on('eventName', eventHandler);

Podemos disparar um evento programaticamente da seguinte maneira –

// Fire an event 
eventEmitter.emit('eventName');

Exemplo

Crie um arquivo js chamado main.js com o seguinte código –

// Import events module
var events = require('events');

// Create an eventEmitter object
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// Create an event handler as follows
var connectHandler = function connected() {
   console.log('connection succesful.');
  
   // Fire the data_received event 
   eventEmitter.emit('data_received');
}

// Bind the connection event with the handler
eventEmitter.on('connection', connectHandler);
 
// Bind the data_received event with the anonymous function
eventEmitter.on('data_received', function() {
   console.log('data received succesfully.');
});

// Fire the connection event 
eventEmitter.emit('connection');

console.log("Program Ended.");

Agora vamos tentar executar o programa acima e verificar sua saída –

$ node main.js

TI deve produzir o seguinte resultado –

connection successful.
data received successfully.
Program Ended.

Como funcionam as aplicações do Node?

Como funcionam as aplicações do Node

Na sua aplicação Node, qualquer função assíncrona aceita um retorno de chamada como o último parâmetro e uma função de retorno de chamada aceita um erro como o primeiro parâmetro.

Vamos revisitar o exemplo anterior novamente. Crie um arquivo de texto chamado input.txt com o seguinte conteúdo:

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de forma rápida e eficaz.

Crie um arquivo js chamado main.js com o seguinte código –

var fs = require("fs");

fs.readFile('input.txt', function (err, data) {
   if (err) {
      console.log(err.stack);
      return;
   }
   console.log(data.toString());
});
console.log("Program Ended");

Aqui fs.readFile () é uma função assíncrona cuja finalidade é ler um arquivo.

Se ocorrer um erro durante a operação de leitura, o objeto err irá conter o erro correspondente, senão os dados conterão o conteúdo do arquivo. readFile passa err e dados para a função de retorno de chamada após a conclusão da operação de leitura, que finalmente imprime o conteúdo.

Conclusão

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Gostou do artigo? Espero que com esse artigo você avance mais e mais nos seus estudos com Node.js, que é uma tecnologia cada vez mais crescente e já é utilizada por programadores do mundo inteiro, além de varias gigantes do mercado.

Aqui na Danki Code utilizamos o Node.js para fazer gerenciamento e consumir dependências feitas em JavaScript, para o desenvolvimento de novas interfaces para o usuário.

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