nodejs پلی میان فرانت و بک اند!!!

در دنیای امروز که فناوری با سرعتی وحشتناک در حال پیشرفت است دیگر وب سایت ها و اپلیکیشن های آنلاین صرفا یک صفحه ساده و ایستا مانند گذشته نیستند که قرار است اطلاعاتی را نمایش دهند!

امروزه کاربران انتظار دارند برنامه هایی پویا، سریع و همزمان یا همان Real-time را مشاهده کنند!

برای پاسخ به این نیاز ها توسعه دهندگان همیشه به دنبال ابزارهایی بودند که بتواند سرعت بالا و کارایی بهینه را تضمین کند.

در میان تکنولوژی های زیادی که معرفی شدند هیچکدام شاید نتوانستند به خوبی Node.js خود را به عنوان یک پدیده معرفی کند!

نود جی اس در واقع انقلابی بزرگ در دنیای توسعه وب ایجاد کرد و مسیر ساخت نرم افزارهای مدرن را به طور کامل تغییر داد!

تا پیش از اینکه نود جی اس ظهور پیدا کند زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت صرفا یک زبان تحت مرورگر شناخته می شد و ابزاری بود که وظیفه آن متحرک سازی اجزای صفحه یا تغییرات ظاهری سمت کاربر بود.

در سال 2009 رایان دال با یک ایده خلاقانه جاوا اسکریپت را به سمت سرور آورد!

نود جی اس در واقع یک زبان برنامه‌ نویسی جدید نیست، بلکه به توسعه‌ دهندگان اجازه می‌ دهد کدهای جاوا اسکریپت را مستقیما روی سرور و سیستم‌ عامل اجرا کنند. این نوآوری به این معنا بود که برنامه‌ نویسان دیگر نیازی به یادگیری چندین زبان مختلف برای مدیریت سمت کاربر و سمت سرور نداشتند.

راز موفقیت و محبوبیت چشم گیر نود جی اس این بود که در ساختار معماری خود برخلاف سرور های سنتی که پاسخگویی به هر کاربر جدید را در صف انتظار قرار می دادند و به ترتیب پاسخگویی می کردند و صد البته منابع زیادی را هم مصرف می کردند! نود جی اس می توانست هزاران درخواست همزمان را با مصرف کمترین منابع مدیریت کند!

این ویژگی نود جی اس یک سکو پرتاب برای این فناوری شد و امروزه نود جی اس یکی از گزینه های ایده آل برای کسب و کارهای بزرگ تبدیل شده است که هنوز هم بعد از بیش از ۱۵ سال، یکی از پرطرفدارترین فناوری‌ ها در میان توسعه‌ دهندگان سراسر جهان باقی مانده است.

غول های بزرگ دنیای مانند نتفلیکس، پی‌ پال، لینکدین و اوبر بخش عمده‌ ای از زیرساخت‌ های خود را به نود جی اس سپردند.

در این مقاله کمی عمیق‌ تر نگاه می‌ کنیم که Node.js چیست، چرا اینقدر مهم شده و چطور توانسته به یک پل بین بخش‌ های مختلف توسعه وب تبدیل شود.

Node.js چیست و چه کاری انجام می‌ دهد؟

اگر بخواهیم به صورت ساده نود جی اس را تعریف کنیم باید بگوییم یک محیط جاوا اسکریپتی است که به شما اجازه می دهد از این زبان محبوب به جای مرورگر روی سرور یا در سیستم شخصی خود استفاده کنید.

همانطور که گفته شد تا پیش از این جاوا اسکریپت فقط برای کارهای ظاهری وب سایت ها کاربرد داشت اما نود جی اس توانست این محدودیت را دور بزند و با همان زبانی که ظاهرا سایت را می ساخت امکان این که سمت سرور را هم مدیریت کند فراهم باشد.

کار اصلی نود جی اس، مدیریت ارتباطات، پردازش داده‌ ها و پاسخگویی به درخواست‌ های کاربران در پشت صحنه یک نرم‌ افزار است. به عنوان مثال:

ساخت وب‌ سایت‌ های پویا:

نود جی اس می تواند اطلاعات را از پایگاه داده دریافت کند و سریعا مورد پردازش قرار داده و به نتیجه را به کاربران نمایش دهد برای مثال زمانی که کاربران شبکه های اجتماعی مانند اینستاگرام یا توییتر را باز می کنند سرور با استفاده از نود جی اس داده های مورد نیاز را جمع آوری می کند و به کار نمایش می دهد.

سرعت بالا نود جی اس باعث شده تقریبا در اکثر پروژه های بزرگ مشارکت داشته باشد.

برنامه‌ های Real-time:

برنامه های همزمان یکی دیگر از حوزه هایی هست که Nodejs نقش فوق العاده ای در آن ایفا می کند در این نوع نرم افزار ها اطلاعات باید در همان لحظه بین کاربران رد و بدل شود مانند سیستم های چت روم ها، بازی های آنلاین یا سیستم های موقعیت یاب!

به دلیل سرعت بالا و معماری غیرهمزمان، Node.js می‌ تواند هزاران اتصال همزمان را با کمترین تخیر مدیریت کند.

تولید ابزارهای برنامه‌ نویسی:

بخش بسیار بزرگی از ابزارهایی که توسعه دهندگان روزانه از آن استفاده می کنند با Nodejs نوشته و ساخته شده اند!

ابزارهایی نیاز Webpack، Vite، ESLint و بسیاری از پکیج هایی که در اکوسیستم جاوا اسکریپت بر پایه نود جی اس توسعه یافتند!

حتی مخازن معروف npm که میلیون ها کتابخانه جاوا اسکریپتی را در اختیار برنامه نویسان قرار می دهد بخشی از اکوسیستم نود جی اس می باشد.

توسعه API و سرویس‌ های بک‌ اند:

امروزی بسیاری از اپلیکیشن های موبایل و وب برای دریافت اطلاعات از API استفاده می کنند! نود جی اس یکی از محبوب ترین فناوری ها برای طراحی و پیاده سازی REST API و GraphQL API محسوب می شود و در شرکت های بزرگ برای ساخت سرویس های مقایس پذیر هم مورد استفاده است.

توسعه معماری Microservices:

بسیاری از شرکت‌ های بزرگ برای افزایش مقیاس‌ پذیری نرم‌ افزارهای خود از معماری میکروسرویس استفاده می‌ کنند.

Nodejs به دلیل سبک بودن، سرعت بالا و توانایی مدیریت تعداد زیاد درخواست‌ ها، یکی از گزینه‌ های محبوب برای پیاده‌ سازی این نوع معماری به شمار می‌ رود

به طور خلاصه همانطور که گفته شد جاوااسکریپت تنها برای مرورگر بود ولی نود جی اس آن را به یک زبان سمت سرور تبدیل کرد و این یعنی الان می توانیم درخواست های کاربران را مدیریت کنیم و داده ها را از دیتابیس بخوانیم و ذخیره کنیم در کنار اینکه امکان ساخت API و کنترل منطق اپلیکیشن هم در اختیار ما قرار گرفته است.

چرا Nodejs پلی میان فرانت اند و بک اند هست؟

در سال های ابتدایی توسعه وب مرز مشخص و نسبتا عمیقی میان فرانت اند و بک اند وجود داشت!

هر یک از این بخش وظایف متفاوتی را برعهده داشتند و با فناوری ها و زبان های برنامه نویسی جداگانه توسعه داده می شدند.

جدا بودن فرانت اند و بک اند با وجود اینکه ساختار مشخصی برای توسعه نرم‌ افزار ها ایجاد می‌کرد، اما در عمل چالش‌ های زیادی را به همراه داشت.

تیم‌ های فرانت‌ اند و بک‌ اند اغلب با زبان‌ ها و ابزار های متفاوتی کار می‌ کردند و همین موضوع باعث می‌ شد هماهنگی میان آن‌ ها دشوارتر شود.

هرگونه تغییر در ساختار داده‌ ها یا نحوه ارتباط میان بخش‌ های مختلف برنامه نیازمند هماهنگی بالایی میان چند تیم بود که این مسئله می‌ توانست سرعت توسعه را کاهش داده و هزینه‌ های نگهداری پروژه را افزایش دهد.

Front-End یا همان بخش قابل مشاهده برای کاربران:

فرانت اند به بخشی از وب سایت یا اپلیکیشن گفته می شود که کاربران مستقیما آن را مشاهده می کنند و با آن تعامل دارند!

تمام عناصری که با چشم دیده می شود مانند فرم ها، آيکون ها، دکمه ها، منو ها و تصاویر که روی صفحه نمایش داده می شود در این بخش قرار می گیرد.

هدف اصلی فرانت اند ایجاد یک رابط کاربری مناسب و فراهم کردن تجربه ای خوب و لذت بخش برای کاربران هست!

توسعه دهندگان فرانت اند از فناوری هایی مانند HTML، CSS و JavaScript استفاده می کنند تا تلاش کنند صفحات را به شکلی طراحی کنند که علاوه بر زیبایی عملکرد مناسبی هم داشته باشد.

هر اقدامی که کاربر در صفحه انجام می دهد از کلیک روی یک دکمه گرفته تا تکمیل فرم یا مشاهده اطلاعات جدید در نهایت به فرانت اند مرتبط است.

Back-End یا همان موتور پردازش پشت صحنه:

در مقابل فرانت اند بک اند قرار دارد که بخشی از نرم افزار هست که کاربران آن را مشاهده نمی کنند اما تقریبا تمام پردازش های اصلی سیستم در آن انجام می شود!

زمانی که کاربر وارد حساب کاربری خود می شود و اطلاعاتی را ثبت می کند و یا درخواستی را به سمت سرور ارسال می کند این بک اند هست که درخواست را دریافت کرده و پردازش می کند و نتیجه را برای نمایش به فرانت اند ارسال می کند.

بک‌ اند وظایف مهمی مانند مدیریت پایگاه داده، ذخیره و بازیابی اطلاعات، احراز هویت کاربران، اجرای منطق کسب‌ و کار، تأمین امنیت سیستم و مدیریت ارتباط میان بخش‌ های مختلف نرم‌ افزار را بر عهده دارد.

این بخش معمولا با زبان‌ هایی مانند PHP، Java، Python یا C# توسعه داده می‌ شود و ارتباط آن با فرانت‌ اند از طریق API ها و سرویس‌ های مختلف انجام می‌ گرفت.

Nodejs پل میان فرانت اند و بک اند:

با پیدایش نود جی اس این روند جدا بودن فرانت اند و بک اند کاملا دچار تغییر شد.

این فناوری امکان اجرای جاوا اسکریپت را خارج از محیط مرورگر و در سمت سرور فراهم کرد و به این ترتیب برای اولین بار توسعه دهندگان توانستند از یک زبان واحد برای توسعه هر دو بخش فرانت اند و بک اند استفاده کنند.

این اتفاق نه تنها یک پیشرفت فنی مهم محسوب می شد بلکه نگاه صنعت نرم افزار به فرآيند توسعه وب را نیز تغییر داد.

با استفاده از نود جی اس توسعه دهندگان می توانند منطق سمت سرور، ارتباط با پایگاه داده، مدیریت درخواست‌ های کاربران و پیاده‌ سازی API ها را با همان زبانی انجام دهند که قبل از آن برای طراحی رابط کاربری استفاده می‌ کردند.

این یکپارچگی باعث شده است فرآیند توسعه نرم‌افزار ساده‌ تر، سریع‌ تر و منسجم‌ تر از گذشته باشد.

اکنون یک تیم توسعه می‌تواند بدون نیاز به جا به‌ جایی مداوم میان زبان‌ ها و فناوری‌ های مختلف، تمام بخش‌ های یک پروژه را با اکوسیستم جاوا اسکریپت پیاده‌ سازی کند.

این همان دلیلی هست که بسیاری از متخصصان عقیده دارند Nodejs پلی میان فرانت اند و بک اند می باشد.

این فناوری فاصله ای که سال ها میان این دو بخش وجود داشت را کاهش داد و بستری فراهم کرد که توسعه دهندگان بتوانند ساده تر به توسعه هر دو قسمت بپردازند! زمانی که زبان برنامه نویسی مشترکی در سراسر پروژه وجود داشته باشد انتقال دانش میان اعضای تیم ساده تر هست و رفع خطا سرعت بیشتری پیدا می کند و هماهنگی بخش های مختلف نرم افزار هم بهبود پیدا می کند.

یکی دیگر از نتایج مهم این بود که مفهوم توسعه دهندگان فول استک گسترش پیدا کند! تسط بر هر دو حوزه فرانت اند و بک اند معمولا به معنای یادگیری چندین زبان و فناوری مختلف بود اما امروزه با کمک نود جی اس تسلط بر هر دو حوزه فرانت اند و بک اند می تواند با جاوا اسکریپت انجام شود و نقش موثرتری در فرآيند توسعه نرم افزار داشته باشد.

این موضوع علاوه بر افزایش انعطاف‌ پذیری تیم‌ ها، هزینه‌ های آموزش و توسعه منابع انسانی را نیز کاهش داده است.

مزایای استفاده از Nodejs به عنوان فرانت اند و بک اند:

همانطور که گفته شد یکی از دلایلی که نود جی اس تا این اندازه محبوب شده این بود که امکان استفاده از زبان جاوا اسکریپت را در هر دو بخش فرانت اند و بک اند فراهم کرده است.

این قابلیت مزایای زیادی برای توسعه دهندگان به همراه داشته است که به صورت مختصر می توان گفت:

1- یادگیری سریع تر و ساده تر:

در گذشته برنامه نویسان و توسعه دهندگان برای فعالیت در هر دو بخش فرانت اند و بک اند مجبور بودند چند زبان برنامه نویسی مختلف را یاد بگیرند!

برای مثال ممکن بود یک توسعه‌ دهنده از جاوا اسکریپت برای فرانت‌ اند و از PHP یا Python برای بک‌ اند استفاده کند. این موضوع زمان زیادی برای یادگیری و تسلط بر فناوری‌ های مختلف نیاز داشت.

با کمک نود جی اس شرایط تغییر کرد و توسعه دهندگان تنها با یادگیری جاوا اسکریپت توانستند در هر دو بخش پروژه فعالیت کنند و این موضوع یادگیری را سریعتر و کوتاه تر کرد و افراد توانستند زودتر وارد باز کار شوند.

2- هماهنگی بهتر بین تیم‌ های توسعه:

همیشه هماهنگی بین تیم های فرانت اند و بک اند یکی از چالش هایی بود که پروژه های مخصوصا بزرگ با آن رو به رو بودند!

زمانی که تیم ها از زبان ها فناوری های متفاوت استفاده می کردند درک متقابل کد ها و منطق برنامه طبیعتا دشوار تر می شد!

استفاده از نود جی اس باعث شد تمام اعضای تیم روی یک زبان مشترک کار کنند و در نتیجه توسعه راحت تر از قبل شد و تیم ها به سادگی کدهای یکدیگر را مطالعه و مشکلات را شناسایی می کردند.

این هماهنگی بیشتر موجب افزایش بهره‌ وری تیم و کاهش زمان توسعه پروژه می شود.

3- کاهش خطاها:

وقتی که بخش های مختلف یک پروژه با زبان های مختلف توسعه داده می شود گاهی منطق برنامه باید در چند زبان مختلف بازنویسی شود!

همین مورد کافی هست تا ناسازگاری ها شکل بگیرد و خطا های برنامه نویسی رخ دهد!

نود جی اس یک اکوسیستم یکپارچه می باشد که تا حد زیادی این مشکلات را رفع کرده و بسیاری از ساختارهای داده را با قوانین مشترک نوشته است.

در نتیجه احتمال بروز خطاهای ناشی از تفاوت فناوری‌ ها کاهش پیدا می‌ کند.

4- توسعه سریع‌ تر پروژه‌ ها:

یکی از عوامل مهم موفقیت در هر پروژه ی نرم افزاری بحث سرعت توسعه می باشد.

استفاده از نود جی اس این امکان را فراهم می‌ کند که بخش‌ های مختلف پروژه در یک اکوسیستم مشترک توسعه پیدا کنند.

وجود هزاران کتابخانه و ابزار آماده در اکوسیستم npm نیز به توسعه‌ دهندگان کمک می‌ کند بسیاری از قابلیت‌ های مورد نیاز را بدون نیاز به پیاده‌ سازی از ابتدا به پروژه اضافه کنند. این موضوع باعث کاهش زمان توسعه خواهد شد.

5- نگهداری آسان‌ تر کدها:

هرچه تعداد زبان‌ ها و فناوری‌ های مورد استفاده در یک پروژه بیشتر باشد، نگهداری آن نیز پیچیده‌ تر خواهد شد. توسعه‌ دهندگان جدید باید با فناوری‌ های متعددی آشنا شوند و رفع مشکلات نیز زمان بیشتری نیاز خواهد داشت.

استفاده از نود جی اس و جاوا اسکریپت در سراسر پروژه باعث می‌ شود ساختار کد ها یکپارچه‌ تر باشد و فرآیند نگهداری نرم‌ افزار ساده‌ تر انجام شود. این مزیت به‌ ویژه در پروژه‌ های بزرگ و بلند مدت اهمیت زیادی دارد.

6- کاهش هزینه‌ های توسعه:

یکی از مزیت های کاملا واضح استفاده از نود جی اس در پروژه ها این است که سازمان هزینه ی کمتری برای توسعه پروژه پرداخت می کنند.

زمانی که یک سازمان مجبور باشد برای هر بخش متخصص های جداگانه با مهارت های مختلف استخدام کند طبیعی هست که هزینه ها افزایش پیدا می کند.

اما در معماری هایی که بر پایه نود جی اس هستند بسیاری از توسعه‌ دهندگان می‌ توانند در هر دو بخش فرانت‌ اند و بک‌ اند فعالیت داشته باشند.

این موضوع نه تنها هزینه آموزش و استخدام را کاهش می‌دهد، بلکه مدیریت منابع انسانی را نیز آسان‌ تر می‌کند و به شرکت‌ ها اجازه می‌ دهد با تیم‌ های کوچک‌ تر پروژه‌ های بزرگ‌ تری را اجرا کنند.

7- مناسب برای توسعه‌ دهندگان فول‌ استک:

Nodejs یکی از مهم‌ ترین فناوری‌ هایی است که رشد توسعه‌ دهندگان فول‌استک را امکان‌ پذیر کرده است.

یک برنامه‌نویس با تسلط بر جاوا اسکریپت، نود جی اس و فریم‌ورک‌ های فرانت‌ اند می‌تواند تقریبا تمام بخش‌ های یک پروژه وب را توسعه دهد.

این توانایی باعث می‌ شود توسعه‌ دهنده دید بهتری نسبت به ساختار نرم‌ افزار داشته باشد و بتواند درک بهتری از ارتباط میان بخش‌ های مختلف سیستم پیدا کند.

8- اشتراک‌ گذاری کد بین فرانت‌ اند و بک‌ اند:

یکی از مزایای خوب استفاده از نود جی اس امکان استفاده مجدد بخشی از کدها در هر دو سمت فرانت اند و بک اند می باشد!

برای مثال قوانین اعتبار سنجی فرم ها و مدل های داده می تواند هم در سمت کاربر و هم در سمت سرور مورد استفاده قرار بگیرد و این کمک می کند حجم کدنویسی کم و یکپارچگی پروژه بیشتر شود و احتمال بروز خطا هم کمتر شود.

9- توسعه سریع‌ تر استارتاپ‌ ها:

استارتاپ ها معمولا به دنبال زبان های برنامه نویسی هستند که در کمترین زمان بتوانند پروژه خود را توسعه دهند و وارد باز کنند.

نود جی اسبه دلیل سرعت توسعه بالا، جامعه کاربری گسترده و وجود کتابخانه‌ های متعدد، یکی از محبوب‌ ترین گزینه‌ ها برای این دسته از کسب‌ و کارها محسوب می‌ شود.

بسیاری از شرکت‌های موفق فناوری در مراحل اولیه رشد خود از Nodejs استفاده کردند تا بتوانند با سرعت بیشتری ایده‌ های خود را به محصول تبدیل کنند.

جمع‌ بندی:

نود جی اس به عنوان یکی از مهمترین فناوری های توسعه وب مدرن می باشد که توانست مرز سنتی میان فرانت اند و بک اند را به طور کامل از میان بردارد.

نود جی اس با فراهم کردن امکان اجرای جاوا اسکریپت در سمت سرور، به توسعه‌ دهندگان اجازه می‌ دهد کل پروژه را با یک زبان برنامه‌نویسی واحد پیاده‌ سازی کنند.

استفاده از Nodejs باعث ساده‌ تر شدن فرآیند یادگیری، افزایش هماهنگی میان اعضای تیم و کاهش پیچیدگی‌ های فنی پروژه می‌ شود.

همچنین یکپارچگی زبان در بخش‌ های مختلف نرم‌ افزار، نگهداری و توسعه کد ها را آسان‌ تر می‌کند.

سرعت بالای توسعه، دسترسی به اکوسیستم گسترده npm و امکان استفاده مجدد از کد ها از دیگر مزایای مهم این فناوری هستند.

نود جی اس علاوه بر کاهش هزینه‌ های توسعه، شرایط مناسبی برای فعالیت توسعه‌ دهندگان فول‌ استک فراهم کرده است.

به همین دلیل بسیاری از استارتاپ‌ ها و شرکت‌ های بزرگ فناوری از آن برای ساخت محصولات مقیاس‌ پذیر و مدرن استفاده می‌ کنند.

در مجموع Nodejs نه تنها یک محیط اجرایی برای جاوا اسکریپت، بلکه ابزاری قدرتمند برای توسعه سریع‌ تر، ساده‌ تر و یکپارچه‌ تر نرم‌ افزارهای تحت وب محسوب می‌ شود.