Co to jest Node.js? Środowisko JavaScript wyjaśnione

Node.js to środowisko uruchomieniowe, które wykonuje JavaScript poza przeglądarką: na serwerze, w terminalu albo jako narzędzie wiersza poleceń. To nie jest język programowania (językiem jest JavaScript) ani framework (Express to framework, który działa na Node.js). Łączy silnik V8 od Google, który wykonuje JavaScript, z event loop i wbudowanymi API do plików, sieci i procesów, których przeglądarki nie mają.

const fs = require('fs');

// Node.js can write and read files on disk
fs.writeFileSync('hello.txt', 'Written by Node.js');
console.log(fs.readFileSync('hello.txt', 'utf8'));

console.log('Running on Node', process.version.split('.')[0]);
console.log('Is there a window object?', typeof window);

Wypisało zawartość pliku, numer wersji głównej (v24) i undefined dla window, bo Node.js nie ma strony, która by ci go dała. fs i process istnieją tylko w Node.js; uruchom te same linie w karcie przeglądarki, a już pierwsza rzuci błąd.

Node.js to framework czy język?

Ani to, ani to. Językiem jest JavaScript. Node.js to program, który go wykonuje, tak jak JVM wykonuje Javę, a CPython Pythona. Frameworki są warstwę wyżej: Express, Fastify i NestJS to biblioteki, które instalujesz w projekcie Node.js. Strona Node.js a JavaScript porównuje je dokładnie.

Pod spodem Node.js składa się z czterech części:

• V8, silnik JavaScript z Chrome. Zamienia twój kod na kod maszynowy i go wykonuje.
• libuv, biblioteka w C, która dostarcza event loop i wykonuje w tle wolną pracę (dysk, sieć, timery), a potem oddaje wynik twoim callbackom.
• Własne API Node: fs do plików, http do serwerów, path, process, crypto, events i więcej, dostępne przez require albo import bez instalacji.
• npm, menedżer pakietów dołączony do Node.js, który daje dostęp do największego rejestru pakietów spośród wszystkich języków.

Jak uruchomić plik Node.js

Zainstaluj Node.js z jego strony (wybierz wersję LTS), potem sprawdź go w terminalu i uruchom plik:

node --version     # prints v24.x.x or similar
node app.js        # runs app.js and exits when it has nothing left to do
node               # with no file: an interactive prompt (the REPL)

Program kończy się sam, gdy nic już nie czeka: żaden timer, żaden otwarty serwer, żaden niedokończony odczyt pliku. Dlatego skrypt się kończy, a serwer WWW działa dalej.

Nieblokujące I/O, główna idea

Node.js nie czeka na wolną pracę. Rozpoczyna odczyt pliku albo żądanie sieciowe, dalej wykonuje kolejne linie i wywołuje twoją funkcję, gdy wynik jest gotowy.

const fs = require('fs');

fs.writeFileSync('data.txt', '42'); // setup: a file to read

fs.readFile('data.txt', 'utf8', (err, text) => {
    console.log('3. file contents:', text);
});

console.log('1. read started');
console.log('2. still running other code');

Dwie linie console.log po readFile wykonały się pierwsze, a zawartość pliku przyszła na końcu. Tak jeden proces Node.js obsługuje tysiące połączeń: gdy jedno żądanie czeka na bazę danych, event loop obsługuje pozostałe.

Node.js a przeglądarka

Do czego używa się Node.js

• Serwery WWW i API: backendy REST i GraphQL, często z Express.
• Aplikacje czasu rzeczywistego: czaty, dashboardy na żywo i gry multiplayer przez WebSockety, gdzie wiele połączeń jest otwartych naraz.
• Narzędzia wiersza poleceń: sam npm, Vite, ESLint, Prettier i kompilator TypeScript działają na Node.js.
• Skrypty i automatyzacja: zmiana nazw plików, wywoływanie API, migracja danych.

Najczęstsze zastosowanie to serwer HTTP, a na pierwszy wystarczy wbudowany moduł http:

// GET /hello
const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
    res.end('Hello from Node.js. You asked for ' + req.url);
});

server.listen(3000, () => console.log('Listening on port 3000'));

Serwer odpowiedział na GET /hello ścieżką, którą dostał. Zmień ścieżkę w pasku żądania na /anything i wyślij: odpowiedź się zmieni, bo ten serwer obsługuje każdy URL jedną funkcją.

Kiedy wybrać Node.js

Wybierz Node.js, gdy praca to głównie czekanie na I/O (żądania, bazy danych, pliki) i chcesz jednego języka na frontendzie i backendzie. Gorzej sprawdza się przy długich obliczeniach obciążających procesor, takich jak kodowanie wideo albo duże obliczenia numeryczne, bo długie obliczenie blokuje jedyny wątek JavaScript, a każde inne żądanie na nie czeka.