Node.js runtime: как работает JavaScript вне браузера

Что такое Node.js на самом деле

Node.js - это программа, которую вы ставите на свой компьютер, и она запускает JavaScript-файлы. Проще не скажешь, и это правда. Когда вы пишете в терминале node script.js, Node читает файл, передаёт его движку V8 от Google (тот самый JavaScript-движок из Chrome) и исполняет - плюс сверху навешана огромная библиотека API для всего того, что V8 сам по себе не умеет.

V8 умеет выполнять JavaScript. Но он понятия не имеет, как открыть файл, слушать TCP-сокет, запустить дочерний процесс или прочитать переменную окружения. Всё это даёт Node: написано на C++ и доступно из вашего JavaScript в виде встроенных модулей.

node --version
node script.js

Итак, Node - это не язык. И не фреймворк. Это runtime: движок V8 плюс стандартная библиотека, система модулей и event loop. Вот и всё, собственно.

Первый скрипт

Любой .js-файл - это уже готовая программа для Node. Никакого бойлерплейта, никакой функции main:

const name = "Rosa";
const now = new Date();

console.log(`Привет, ${name}`);
console.log(`Сейчас ${now.toISOString()}`);

console.log в Node работает точно так же, как в браузере. Шаблонные строки, Date, массивы, промисы - все возможности самого языка достаются нам от V8 и ведут себя одинаково. В Node меняется не сам язык, а то, что доступно вокруг него.

Глобальные объекты, которых нет в браузере

В браузере есть window, document, localStorage, fetch. У Node свой набор глобальных объектов - заточенный под серверный рантайм:

console.log("Версия Node:", process.version);
console.log("Платформа:", process.platform);
console.log("Рабочая директория:", process.cwd());
console.log("Путь к скрипту:", __filename);
console.log("Директория скрипта:", __dirname);

• process - это сам запущенный процесс Node. Через него вы получаете переменные окружения (process.env), аргументы командной строки (process.argv) и методы завершения работы (process.exit(1)).
• __filename и __dirname возвращают абсолютный путь к текущему файлу и его папке соответственно. (В ES-модулях их нет - вместо них используется import.meta.url.)
• global - это глобальный объект верхнего уровня, аналог window из браузера.

В Node нет ни document, ни window. Попытка обратиться к ним выбросит ReferenceError. Обычно это первый признак того, что библиотека писалась под браузер и в Node просто так не заведётся.

Аргументы командной строки и переменные окружения

Огромная часть задач, ради которых вообще берут Node, - CLI-утилиты, сборочные скрипты, серверы - так или иначе упирается в чтение аргументов и переменных окружения. И то и другое живёт на объекте process:

// Представим, что это было запущено как: node greet.js Rosa --loud
const args = process.argv.slice(2);
console.log("args:", args);

const name = args[0] ?? "friend";
const loud = args.includes("--loud");

const greeting = `Привет, ${name}`;
console.log(loud ? greeting.toUpperCase() : greeting);

console.log("NODE_ENV равно:", process.env.NODE_ENV ?? "не задано");

process.argv - это массив, где первые два элемента содержат путь к бинарнику Node и путь к запускаемому скрипту, так что реальные аргументы начинаются с индекса 2. process.env - обычный объект с переменными окружения; читать из него NODE_ENV, PORT или API-ключи - общепринятая практика.

Встроенные модули Node.js

В Node из коробки идёт стандартная библиотека, к которой обращаются через require (CommonJS) либо import (ESM). Имена модулей начинаются с префикса node: - так сразу видно, что это встроенные модули:

import { readFile, writeFile } from "node:fs/promises";
import { join } from "node:path";

const filePath = join(process.cwd(), "greeting.txt");

await writeFile(filePath, "hello from node\n");
const contents = await readFile(filePath, "utf8");

console.log("файл говорит:", contents.trim());

Чаще всего вам понадобятся:

• node:fs - чтение и запись файлов. Для варианта с async/await берите node:fs/promises.
• node:path - склейка, резолвинг и разбор путей к файлам так, чтобы код работал на любой ОС.
• node:http / node:https - HTTP-серверы и отправка запросов.
• node:url - разбор и сборка URL.
• node:os - информация о машине, на которой запущен код.
• node:crypto - хеширование, случайные байты, шифрование.

Ставить их отдельно не нужно - это встроенные модули Node js, они идут из коробки. Всё остальное тянется из npm.

Event loop в Node js, если коротко

Node выполняет ваш JavaScript в одном потоке, но при этом успевает заниматься кучей дел параллельно. Секрет - в event loop. Когда вы вызываете что-то асинхронное - чтение файла, HTTP-запрос, таймер - Node передаёт саму работу операционной системе (или своему пулу потоков) и спокойно идёт дальше по коду. Как только работа завершается, в очередь попадает колбэк, и цикл подхватывает его, едва текущий код досчитает своё.

console.log("1");

setTimeout(() => console.log("3 (после 0 мс)"), 0);

Promise.resolve().then(() => console.log("2 (микрозадача)"));

console.log("4");

Порядок вывода будет такой: 1, 4, 2 (микрозадача), 3 (после 0 мс). Сначала отрабатывает синхронный код. Затем микрозадачи (resolved-промисы). И только потом - таймеры. Именно поэтому тяжёлый CPU-bound цикл блокирует сервер целиком: для вашего кода поток всего один. Параллелизм в Node крутится вокруг I/O, а не вычислений.

Простой HTTP-сервер на Node.js

И вот ради чего всё это затевалось: рабочий веб-сервер умещается в несколько строк:

import { createServer } from "node:http";

const server = createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200, { "Content-Type": "application/json" });
    res.end(JSON.stringify({ path: req.url, method: req.method }));
});

server.listen(3000, () => {
    console.log("listening on http://localhost:3000");
});

Без фреймворков и зависимостей. createServer принимает функцию, которая вызывается на каждый запрос, а listen запускает event loop для обработки входящих соединений. В реальных проектах поверх этого обычно лежит Express или Fastify, но под капотом - всё тот же встроенный модуль http.

Node.js против браузера

Стоит чётко разобраться, что работает и там и там, а что - только в одной среде:

Работает везде	Только Node.js	Только в браузере
Возможности языка (классы, промисы, async/await)	fs, http, process, __dirname	window, document, DOM
console.log	CommonJS require и особенности ESM в Node	localStorage, sessionStorage
fetch (начиная с Node 18)	Доступ к файловой системе и сетевым сокетам	Пользовательские события, отрисовка
setTimeout, setInterval	Дочерние процессы, потоки (streams)	History API, navigator

Современный Node подтянул к себе ряд браузерных API - fetch, URL, AbortController, structuredClone - так что разрыв стал меньше, чем раньше. Но DOM в Node не приедет, а файловая система в браузере не появится.

Node vs Deno vs Bun

Node - выбор по умолчанию, но давно не единственный JavaScript-рантайм. Есть альтернативы: Deno - от автора самого Node, и Bun - от более молодой команды, которая делает ставку на скорость. Оба запускают JavaScript (и TypeScript - прямо из коробки, без настройки), идут вместе со встроенными инструментами вроде тест-раннера и бандлера, и отличаются от Node подходом к модулям, правам доступа и установке пакетов.

Но если вы учите JavaScript, то вся документация, туториалы и вакансии пока крутятся вокруг Node. А ключевые концепции - event loop, модули, встроенные API - переносятся на другие рантаймы практически без изменений. Так что сначала Node, а остальное - когда конкретный проект этого потребует.

Как быстро запускать скрипты

Несколько способов действительно запустить код во время работы:

# Запуск файла
node script.js

# Запуск однострочника
node -e "console.log(2 ** 10)"

# Открыть REPL (интерактивную консоль)
node

# Отслеживать файл и перезапускать при сохранении (Node 18.11+)
node --watch script.js

REPL - удобная песочница, когда нужно быстро проверить, что возвращает какой-нибудь метод, и лень создавать файл. Флаг --watch пригодится в процессе разработки: сохранил - и Node сам перезапустил скрипт.

Дальше: ловим ошибки

Запустить код - это половина дела. Вторая - разобраться, что делать, когда всё пошло не так. Чтение файла падает, HTTP-запрос уходит в таймаут, JSON.parse кидает исключение. В следующей главе как раз поговорим про try/catch, типы ошибок и подходы к обработке того, что ломается, - а в Node-программе рано или поздно ломается всё.