用Node.js进行后端开发的特点与优势

如果您熟悉编程,那么您肯定听说过使用Node.js的后端开发方式。从根本上说,Node.js是一种框架,是一种在浏览器后台(或外部)运行JavaScript(JS)代码的运行时(runtime)环境。而作为一种编程语言,由JavaScript编写的统一代码库,不但加快了开发进程,而且实现了过往我们无法完成的Web开发任务。

其实,Node.js后端开发并非什么新鲜事物,它既适用于企业级的应用程序,又适用于B2C类型的应用。目前,Node.js后端开发已在软件开发人员中极为流行。您可以在Netflix或PayPal等许多产品中,找到它的身影。而为了跟上技术的发展,您有必要知道各种有关Node.js的基础知识、相关特点、及其优势。

在Web项目的开发过程中,应用程序的后端开发质量,往往对于业务的正常运行,起到了至关重要的作用。在我们开始详细讨论Node.js之前,先来一起看看Node.js的主要后端竞争语言和框架。

PHP

PHP往往被程序员们广泛地用于大、中型项目的后端开发。由于其体系结构是事件驱动的,因此它不适合于各种实时的连接。不过,凭借着其强大的支持社区,它能够在众多编程语言中脱颖而出。

Python

由于Python非常容易被上手,因此它可以被用来快速、高效地创建大、中型应用项目。不过,当Python受限于服务性能时,开发人员会选用PyPy来解决和实现。

Ruby

Ruby适用于一些中、小型项目。开发人员往往能够受益于它所提供的全面文档和庞大的社区。近年来,虽然Ruby和RoR(Ruby on Rails)框架广为流行,但是其更新并不频繁。

Java

Java属于老牌多用途的编程语言。由于它是开发人员的入门级语言,因此大家对其有着深入地了解和运用。Java通常适用于那些需要复杂计算、以及繁杂数据处理的大型企业项目中。

.Net

.Net是一个功能强大的Microsoft框架,适用于中、小型项目中的多种后端和前端开发场景,包括Web服务、网站与桌面开发等领域。.Net不但免费,并且可以运行在不同的平台上。

作为一个运行时环境,Node.js允许程序员为应用程序编写、编辑并运行JS代码。简单说来,它是一个用于在JavaScript中构建应用的平台。其主要特征包括:

  • 一种服务器端框架
  • 一种免费的许可证技术
  • 适用于不同的平台
  • 许多人认为Node.js仅可用于Web开发。但实际上,它的使用领域十分丰富。下面是其中的一些典型应用场景:

  • 包管理。它可以被用于打造安装、配置和删除程序的工具集合。目前,许多易用的软件包管理器(包括NPM、Yarn、Bower等),都是由Node.js构建的。
  • I/O绑定应用。Node.js可以被用于创建I/O子系统,以自动提高I/O绑定程序的性能。
  • 得益于Node.js的强大生态系统、以及一些高质量的软件包,我们可以使用Node.js来轻松构建命令行工具。
  • 构建各种编译器,GUI构建器,调试器等开发工具。Node.js包含了各种组件,其中包括用于模块管理的Web包、用于任务自动化的gulp或grunt、用于调试的jslint或eslint等。
  • 可见,能用到Node.js开发的领域远不止Web后端开发。我们甚至可以通过使用诸如Electron的Node.js框架,来创建桌面端应用程序。

    尽管Node.js非常流行,但是它仍然会有一些难以执行的任务。为此,其社区开发出了许多既能简化工作,又备受欢迎的框架集,例如:

  • Nest.js- 这种高级Node.js框架可用于构建高效、且可扩展的后端软件。Nest.js可以通过广泛的软件库,来实现TypeScript、MVP、OOP、FP和FRP,因此它比较适合那些企业级的项目。
  • Express.j – 凭借着快速、简约的设计,以及强大的HTTP helpers集合等功能,它在Node.js的框架集中名列前茅。Express.js非常适合构建Web、移动应用、以及API。
  • Socket.io – 由于带有易用的API,专注于双向实时流,并支持自动化重新连接、多路复用、以及二进制等方面,因此它可以被轻松地使用在不同的设备上。
  • Meteor.js – 由于包含了牢固的前端框架,并提供了动态导入、实时功能、前端与后端集成、以及免受隐藏API的影响,它能够让Node.js来创建高质量的软件。
  • Koa.js – Koa.js不但有更快的异步功能,而且能够简化错误的处理过程,并提高应用程序的性能。
  • Loopback.io – 由于它提供了简化各项工作过程的功能,开发人员可以在几分钟之内开发出各种API。它不但支持按需查询与存储服务,而且能够与各种REST服务、以及许多常见的数据库相兼容。
  • Feathers.i – 作为基于Express.js的Node.js框架,它能够与许多前端框架相兼容,并支持各种可选的插件。用户可以用它来轻松地编写出各种实时的Web应用和REST API。
  • 人们通过选择上述不同的Node.js框架,来满足不同项目的特定需求。

    JS虽然早在多年前就已经在Web工程领域,获得了广泛的普及,但是如今借助着Node.js后端框架,开发人员不但可以轻松地实现过去基于事件的环境,所无法实现的功能,而且能够使用相同的代码,来构建服务器端和客户端应用。此外,由于HTTP的请求和响应都属于大文件流,而Node.js恰好适合实时处理大量信息,因此它可以利用GraphQL提供的仪表板,将收集的数据可视化。

    同时,Node.js的后端开发优势还包括:开发速度快,能够将数据保存在本地的JSON中,拥有庞大的开发人员支持社区,可以在最高级别上执行数据流的传输,提供了出色的托管选项,而且适合于各种软件平台的开发。

    说到Node.js的优势,人们往往首先想到的是降低开发的成本,以及提高开发人员的生产率。实际上,更重要的是,Node.js可以通过如下方面,为开发项目极大地提高应用程序的性能:

  • Node.js是无阻塞的,可以执行多项任务,并提供异步功能。
  • 由于进程是在某个线程中,而不是在队列中处理,因此它提高了服务器的活动性。
  • Node.js采用的是JavaScript最快的V8 Chrome引擎。
  • Node.js让应用程序更具有可扩展性。
  • 根据2020年的一份调查显示,Node.js凭借着其综合优势,已荣登各个开发公司项目开发框架的榜首。通过使用Node.js来进行后端开发,许多IT领域的巨头都在应用程序上获得了出色的性能和广泛的采用。其中典型的明星公司包括:Microsoft、Uber、PayPal、Amazon、BMW、Netflix、eBay、以及Intel等。他们既会将Node.js运用于小型项目,又能够成功地构建企业级的大型应用。

    根据Stackoverflow的相关统计,Node.js的后端开发人员在软件市场上炙手可热。就学习曲线而言,Node.js不仅易于从零开始,也方便在具有一定的其他编程知识的基础上切入学习。当然,这会在客观上造成鱼龙混杂的状况。因此,如果您的团队需要雇佣Node.js后端开发人员时,应仔细考量候选人的基本技能,以及参与过哪些项目。下面是可参考的部分要点:

  • 2-3年开发经验
  • 对Node.js的各类框架具有深入理解
  • 至少具备基本的前端知识
  • 具备良好的测试和错误处理能力
  • 熟悉REST API
  • 熟练掌握数据库管理的相关知识
  • 能够提供良好的Node.js安全性(包括如何启用安全授权,使用加密等)
  • 说到雇佣人员,我们来看两个有关团队组成的相关概念,即:职能型和跨职能团队。

    例如,您雇用了9个人来从事某个项目,其中有3位系统分析师、3位开发人员和3位测试人员,这就组成了一个职能型团队。而在跨职能团队里,由于人手有限,所有人都必须具备项目所需的各个领域的开发经验(包括编码、托管、以及维护等)。而相对于职能型团队,跨职能团队的优势主要体现在:

  • 更全面的见解
  • 能够提高生产力
  • 具备开发沟通的技巧
  • 具有团队精神
  • 更少会出现单个职能岗位的空缺
  • 综上所述,正是由于Node.js采用了广为大家所熟知的JS技术,因此前端与后端人员在开发过程中,彼此的边界已变得非常清晰。无论是团队成员,还是项目本身,都能够充分受益于Node.js所带来的各项优势。

    文章来源:https://developer.51cto.com/art/202101/639888.htm#topx

    做后端开发需要学什么?我看到了一条小白的发展之路

    在去年结束的秋季招聘中,后台开发或者服务器开发的岗位需求一度火爆,甚至超过了算法的岗位。很多同学在诸神黄昏从算法岗战场退下来,转到了更偏向工程能力的后台开发岗,导致后台开发岗竞争大爆发。

    后台开发工程师使用的主流编程语言是C++、Java、PHP、Golang,目前慢慢流行起来。本文将从C++的角度谈谈如何学习和准备后台开发的岗位。

    第一,语言基础。

    无论是C++开发还是Java开发,对于一个代码农民来说,最重要的是熟悉编程语言。同样,无论从事什么样的岗位,首先要做的就是掌握语言基础。

    C++是一种深奥的编程语言,它既有继承自C语言的过程化编程思想,又包含了OOP的设计思想。强大而复杂。相对来说,学习C++的成本高,语言有很多漏洞。语言基础的学习路线如下:

    1语法基础。

    重点:(一定要熟悉底层机制原理)

    指针和引用的概念。

    指针与内存的关系。

    程序编译过程。

    static、const和#define的用法和区别。

    C和C++的区别。

    记忆模型。

    内存中的堆栈和堆分配。

    2面向对象基础。

    (熟悉底层机制原理)

    面向对象的理解。

    析构函数。

    构造函数。

    复制构造。

    多态性。

    纯虚函数和虚函数。

    虚拟函数的实现机制。

    虚函数表。

    访问限定符是公共的、私有的和受保护的。

    传承原理,虚拟传承,钻石传承。

    静态绑定和动态绑定。

    新建/删除和malloc/免费。

    重载、重写和隐藏。

    高级语法。

    (熟悉底层机制原理)

    智能指针。

    左值、右值引用和移动语义。

    类型转换方法。

    常见的设计模式。

    线程安全的单一模式。

    内存溢出和内存泄漏。

    C++11新特性。

    静态链接库和动态链接库。

    4STL标准模板库。

    (一定要分析源代码)

    迭代器和空间配置器理解。

    常见的容器特征,用法和底层实现的向量,列表,deque,set,map,unorderedmap。

    5推荐书籍。

    做后端开发需要学什么?标梵看到了一条小白的发展之路

    做后端开发需要学什么?标梵看到了一条小白的发展之路

    C++Primer可以作为参考书。

    effecteC++对c++编程标准有很深的理解。

    《STL源代码分析》分析STL源代码底层,很有学习价值。

    有精力的话还可以看《C++对象模型深度探索》和《更有效》C++

    第二,算法和数据结构。

    对于普通人来说,学习算法最重要的是形成基本的算法思维,知道如何从编程的角度优化高度重复的操作。掌握基本的算法思想,了解常用的数据结构是必不可少的。这方面的学习倾向于多看,多思考,多实践。

    1常见算法类型。

    (一定要手撕代码)

    排序算法(冒泡、插入、选择、快速队列、希尔、堆队列、合并、桶队列、基数、计数)、字符串运算、数组运算、递归、回溯、分治、动态编程等。

    如何准备算法可见历史文章?

    输入BAT和字节跳动最难的等级,手撕代码!

    2常见的数据结构。

    (一定要熟悉底层原理和实现)

    链表、栈、队列、树(二叉树、平衡二叉树、红黑树、B树、B+树、霍夫曼树、字典树)、跳转表、图。

    推荐书籍。

    大话数据结构适合入门学习。

    “剑指献”必刷66题。

    试试看《算法导论》,能啃出来的就是大神。

    第三,计算机网络。

    网络相关的东西不多,关键在于对常见网络协议簇的了解和理解,以及对一些基本设计和日常操作实现的分析。例如:

    当你进入www.baidu.com时会发生什么。

    |微信扫描登录会怎样。

    1重点掌握知识点。

    OSI七层模型。

    TCP/IP五层模型。

    TCP/IP协议概述。

    TCP和UDP的区别。

    TCP三次握手,四波。

    TCP状态转换。

    TCP状态下的TIME_WAIT。

    TCP连接建立为什么不需要两次握手。

    TCP第一次三次握手失败会怎么样。

    TCP长短链路及其优缺点。

    TCP拥塞控制——慢启动、拥塞避免、快重传、快启动。

    如何通过TCP保证可靠传输?

    如何解决TCP粘拆包的问题?

    TCP为什么可靠。

    如何通过UDP实现TCP的可靠传输?

    IP地址和子网掩码。

    ARP解析过程。

    DNS原理。

    HTTP状态代码。

    HTTP1.0、HTTP1.1和HTTP2.0的区别。

    HTTP和HTTPS的区别。

    HTTPS加密过程。

    不对称加密和对称加密算法。

    Nagle算法。

    推荐书籍。

    教材《计算机网络自上而下方法》可免费查阅。

    《TCP/IP详解》重点介绍TCP、IP、UDP协议的实现。

    4.数据库。

    数据库的一般使用并不困难,但在不同数据库的特点、实现机制、应用场景、性能优化等方面都可以击败大量面试官。同样,数据库本身也是一个非常好的项目例子,从中可以学到很多编程思想和模式。所以要了解数据库怎么用,为什么要用,怎么用好。

    1专注掌握。

    数据库类别。

    关系数据库和非关系数据库的区别。

    MySQL:

    常见的SQL语句。

    MySQL内部链接,外部链接(左链接,右链接,全链接)

    MySQL索引的类型和原理。

    MySQL事务实现原理ACID。

    MySQL数据存储引擎。

    MySQL主从复制的原理、功能及实现。

    MySQL日志系统redolog、binlog和undolog。

    MVCC实施原则。

    Sql优化的思考。

    范式理论。

    数据库高并发解决方案。

    Redis:

    Redis支持的数据类型。

    Redis坚持。

    Redis架构。

    主从复制。

    一致性哈希算法。

    推荐书籍。

    “高性能Mysql”可以加深对Mysql的理解和使用。

    《Redis设计与实现》是一本综合性的书,可以多看。

    V.操作系统。

    操作系统问题会集中在进程和线程上,但这些问题往往以开放性问题的形式出现。主要侧重于对操作系统组件和运行过程的理解。例如:

    |你启动登录系统的时候发生了什么?

    |复制粘贴是如何工作的?

    1专注掌握。

    物理内存和虚拟内存。

    缓存IO和直接IO。

    作业调度算法。

    线程和进程。

    进程和线程的调度。

    线程的创建和终止。

    线程状态。

    线程间通信和线程同步机制。

    互斥锁和信号量。

    线程池。

    消费者和生产者。

    僵局。

    并发和并行。

    推荐书籍。

    《计算机系统深度理解》是一本综合性的书,这本就够了。

    六、Linux系统

    对Linux系统的熟练使用是后台开发/服务器开发的必备技能点。这年头,不会几个Linux指令都不好意思说自己是敲代码的。(客户端和前端的同学表示不服)不管怎样,对于Linux系统的掌握无论在哪个方向上,都会有用武之地的。

    1 Linux系统操作和命令

    top命令

    ps命令

    netstat命令

    awk命令

    find命令

    grep命令

    wc命令

    sed命令

    head和tail命令

    正则表达式

    如何查找出现频率最高的100个IP地址

    linux如何统计文件中某个字符串出现的频率

    linux启动的第一个进程

    linux查看端口占用

    linux查看CPU和内存使用

    Linux查看系统负载命令

    Linux调试程序

    Linux硬链接和软连接

    core dump

    cmake和makefile

    Shell脚本基本语法和使用

    2 推荐书籍

    《鸟哥私房菜》入门足够了,多敲多写才能更快掌握

    七、Linux网络编程

    后台开发是离不开网络编程的,甚至简单来说,后台开发就是用厉害点的电脑去处理大规模的网络请求。所以作为一名合格的后端开发人员,对Linux网络编程的熟悉是必不可少的。

    1 重点掌握

    孤儿进程、僵尸进程和守护进程

    进程间通信方式signal、file、pipe、shm、sem、msg、socket

    线程同步机制线程:互斥量、锁机制、条件变量、信号量、读写锁

    fork返回值

    五大IO模型:阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O复用、信号驱动I/O、异步I/O

    IO复用机制

    epoll与select/poll

    LT水平触发和ET边缘触发

    Reactor和Proactor模式

    反向代理、负载均衡

    2 推荐书籍

    《UNIX环境高级编程》APUE 比较难啃,可以挑着看

    《Unix网络编程》UNP 同样比较难啃,可以挑着看

    《Linux多线程服务器端编程》Muduo网络库,推荐看看源码实现

    《深入理解Nginx》深入了解基于C的web服务器实现

    八、项目准备

    如果以上的东西你都已经准备好了,那么相信你已经了具备C++后台开发能力。但是要记得,一个大型线上项目的开发,从来都不纯粹是单一语言的设计和实现。

    因此用C++或者用Java或者用Golang或者用Python的区别或许没那么大,它们都有擅长的地方,毕竟存在即真理。所以,如果你真的有精力的话,不妨还可以了解一下更深层次的技术:

    海量日志处理和并行计算开发

    分布式技术框架、中间件等 Dubbo、Spring Cloud 、Zookeeper 、Kfaka

    流媒体分发技术CDN

    当然,这些都不是非常必要的。但是绝对是亮点!此外,你可以准备一些基础向的相关项目:

    网络库,可参考Muduo或者Nginx实现

    web服务器/http服务器,可实现基本的http响应请求和处理

    简易版STL库,展现C++的综合代码能力

    局域网聊天室开发,涉及到网络编程实现在线群聊

    分布式日志系统

    简易版数据库设计

    可参考一些C++常用库,造一些轮子或者做些有趣的小工具。

    Web前端开发与后端开发有哪些不同

    首先,从Web开发的技术体系结构来看,前后端分离是比较常见的做法,这样做的好处还是比较多的,一方面可以提升开发的整体效率,另一方面也方便系统后续的迭代升级。另外,采用前后端分离的方式,也会在一定程度上提升Web系统的整体运行效率。

    Web前端程序员和后端程序员在技术栈上的区别还是比较明显的,Web前端程序员所采用的编程语言多集中在Html、CSS和JavaScript上,而后端程序员则往往会采用Java、Python等语言,当然在Web开发领域PHP语言的应用也是非常普遍的。

    从开发难度上来看,前端开发虽然难度相对要低一些,但是前端开发的内容非常多且杂,而且前端技术的迭代速度也比较快,这也是前端开发人员从业压力比较大的一个重要原因。相对于前端开发来说,后端开发的技术瓶颈往往更多一些,而且很多问题往往都集中在并发、安全等方面,这些系统级问题的解决往往需要耗费开发人员大量的精力。

    从知识结构的角度来看,前端开发的学习门槛相对低一些,即使没有任何计算机基础知识,也是完全可以学习的,而且前端开发往往更容易上手,初学者会在短时间内建立起学习的自信心。相对于前端开发来说,后端开发往往需要初学者具有一定的计算机基础,比如要从事大数据、人工智能相关方向,就需要具有一定的数学基础。

    从岗位附加值角度来看,后端开发岗位的整体岗位附加值要相对高一些,研发级程序员等高附加值岗位也普遍集中在后端开发领域,相信在大数据和人工智能技术的推动下,未来后端开发的岗位附加值还有较大的提升空间。

    从发展趋势来看,前端开发全栈化是一个重要的发展趋势,在云计算技术的推动下,前端开发在工业互联网时代也会起到比较重要的作用。对于计算机基础和数学基础比较薄弱的初学者来说,从前端开始学起是不错的选择,初学者可以读一下这本书:

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