用 Node.js 构建的知名应用：原因和好处

引言

随着技术在创造新软件方面飞速发展，选择合适的技术栈对于开发需要可扩展性、速度和鲁棒性的应用程序至关重要。在众多框架选项中，Node.js 已成为最常用的系统之一，支持着数百万用户使用的各种应用程序。从实时通信设备到流媒体服务，Node.js 表现出色且稳健。

什么是 Node.js？

Node.js 是一个开源服务器，源于 Chrome V8 引擎，用于运行 JS 脚本。最初，它允许程序员在服务器端执行 JavaScript，从而促进了高效和高可扩展性网络应用程序的开发。自 2009 年创建以来，技术不断进步，Node.js 已经扩展成为应用程序开发人员最常用的工具之一，尤其是在 Web 应用、API 和微服务领域。

Node.js 的主要特性

Node.js 的几个关键特性如下：

• 事件驱动架构： 它可以处理大量连接，使其适合处理非阻塞 I/O 操作。
• 单一编程语言： JavaScript，用于前端和后端开发。
• 可扩展性： 它可以向上扩展以支持服务器上的数千个并发连接。
• 高性能： V8 引擎为 Node.js 提供动力，它能理解 JavaScript 并将其转换为机器代码，从而使 JavaScript 代码的执行速度极快。

基于 Node.js 构建的著名应用

有几个著名的应用是基于 Node.js 构建的。一些主要应用如下：

领英

行业： 职业社交

月活跃用户： 9.3 亿+

为什么领英选择 Node.js

领英最初使用 Ruby on Rails作为其移动应用的后端。然而，随着平台的扩展，他们需要一种能够轻松处理数万个实时连接且具有可扩展性的技术。

好处

• 更快的开发： 通过迁移到 Node.js，领英的服务器需求从 15 台减少到 4 台，应用性能也得到了提升。
• 可扩展性： 它异步工作。Node.js 可以同时接受数千个请求而不会使应用停顿，这使得扩展变得容易。
• 轻量高效： 为网站采用 Node.js 使领英能够将请求响应时间减少高达 50%。

Netflix

行业： 视频流媒体

月活跃用户： 2.38 亿+

为什么 Netflix 选择 Node.js

它是一家全球流行的视频流媒体服务提供商，为用户提供最佳的在线体验是一个关键挑战。最初，最大的问题与启动时间和系统吞吐量有关，这是由构建 Web 应用的单体架构方法造成的。

好处

• 减少启动时间： 由于采用了 Node.js，Netflix 的启动时间比以前减少了 30%，从而改善了用户体验。
• 微服务架构： Node.js 使 Netflix 能够采用微服务架构，将其平台转变为更模块化、更易于维护的系统。
• 高效开发： 开发人员可以在客户端和服务器端都使用 JavaScript，从而加快了开发和部署速度。

PayPal

行业： 金融科技

月活跃用户： 4.3 亿+

为什么 PayPal 选择 Node.js

最初，PayPal 整合了依赖 Java 的服务。然而，在开发速度和扩展性方面存在限制。Node.js 可以解决这些问题，所以他们决定转向它。

好处

• 更快的开发周期：Node.js 帮助减少了构建和部署功能所需的时间。
• 统一开发： OneSpan 的前端和后端团队通过 Node.js 使用 JavaScript，能够更有效地协作。
• 性能提升： 平均响应时间减少了 35%，从而提高了 PayPal 的用户满意度。

优步

行业： 网约车

月活跃用户： 1.31 亿+

为什么 Uber 选择 Node.js

作为一项实时网约车服务，Uber 需要一个能够以超低延迟处理每秒数百万请求的技术栈。

好处

• 实时数据处理： Node.js 的事件驱动特性可以帮助 Uber 轻松应对实时位置更新。
• 可扩展性： Uber 可以水平扩展其平台以适应不断增长的流量。
• 快速迭代： 因为 Node.js 是一个轻量级框架，Uber 可以简单地升级和实施新功能。

Trello

行业： 项目管理

月活跃用户： 5000 万+

为什么 Trello 选择 Node.js

该公司需要一个后端解决方案，既能支持大量用户在应用中使用，又能实现实时更新，无论是在笔记本电脑、台式机还是平板电脑上。

好处

• 实时更新： Node.js 保证任务、卡片和看板在这些设备之间实时更新。
• 事件驱动模型： 组织非阻塞 I/O 允许 Trello 同时处理大量连接。
• 快速轻量： Node.js 简化了 Trello 应用的后端并优化了用户界面。

原因

实现了高性能，并且系统可扩展性的集成也很简单。另一个重要事实是 Node.js 使用谷歌 Chrome 的 V8 引擎，该引擎中的 JavaScript 引擎将代码直接编译成机器码，这使得 Node.js 速度极快。该服务是事件驱动的，可以用最少的服务器资源管理数万个并发连接，使其易于扩展。

1. 快速开发

使用 Node.js 也非常方便，因为开发人员可以使用 JavaScript 作为前端和后端技术来创建他们的应用程序，而无需在两者之间切换，这节省了大量时间。npm（Node 包管理器）上有数百万个库和模块可用，这使得开发过程更快。

2. 实时能力

计算密集型任务和实时数据处理也可以通过 Node.js 很好地实现。消息传递、游戏和协作应用都是很好的例子。其异步模式保证了数据传输的同步性，因此它适用于未来使用实时数据传输的应用。

3. 微服务架构

Node.js 非常适合创建微服务。它帮助开发人员将大型应用分解为小型独立服务。这使得应用更易于维护、扩展或更新，因为单元测试简化了测试过程。

4. 成本效益

Node.js 的轻量级和高效设计有助于降低服务器成本。此外，它使用简单的客户端-服务器模型，其中 JavaScript 用于应用的两部分，再次减少了对庞大开发团队的需求。

Node.js 对开发者的优势

使用 Node.js 的几个优势如下：

• 全栈 JavaScript
  由于开发人员可以使用同一种语言构建客户端和服务器端应用程序，因此开发过程中几乎没有来回切换的麻烦。
• 庞大的社区支持
  有一个活跃的社区致力于 Node.js，不断发展该环境，从而带来频繁的更新、修复和随时可用的源代码。
• 跨平台开发
  Node.js 也是跨平台的，这意味着您可以为各种操作系统编写应用程序，并且使其适应另一个操作系统不会有太大差异。
• 异步编程
  非阻塞 I/O 是 Node.js 的另一个关键特性。它允许程序员同时处理多个程序并创建更快的程序。

使用 Node.js 的挑战

使用 Node.js 的几个挑战如下：

• 单线程模型
  尽管如此，Node.js 是单线程的，这在处理高 CPU 使用率时可能会成为问题。如果一个模块需要大量计算数据，处理该数据可能会很慢，除非计算在另一个线程中完成。
• 回调地狱
  在 Node.js 中使用回调会产生一种情况，即回调嵌套在其他回调中，这会导致代码难以阅读和维护。然而，请记住，如今您可以使用 Promises 和 async/await 来帮助解决这个问题。
• 某些用例的工具不够成熟
  Node.js 有大量的工具和库，但其中一些可能仍处于起步阶段，或者不像 Python 或 Java 框架那样先进或可靠。
• 安全担忧
  使用 Node.js 开发的应用程序严重依赖第三方库，这些库通常包含安全漏洞。需要定期进行安全测试，并应审查依赖项以确保应用程序的安全。

何时应该使用 Node.js？

Node.js 是特定用例的绝佳选择，包括：

1. 实时应用： 即时通讯、视频和文本广播以及共享协作应用。
2. 单页应用 (SPA)： 在设计中融入媒体和娱乐功能的富互联网应用。
3. API 和微服务： 为了创建更具可扩展性的系统，必须开发模块化的后端服务。
4. 物联网应用： 它可以同时处理大量连接，延迟很小。

Node.js 的未来趋势

• 边缘计算： Node.js 也正在进入边缘计算领域，应用程序必须更靠近用户开发以实现更快的响应。可以运行 Node.js 的 Cloudflare Workers 和 Vercel Edge Functions 是边缘应用的好例子。
• 原生模块支持： node.js 社区目前正专注于原生模块的开发，这将丰富 node.js 框架的核心能力，并支持计算密集型应用或访问低级系统的应用。
• 增强的安全功能： 随着威胁的增多，Node.js 正在将其注意力转向安全性，特别是依赖管理和原生安全工具。
• 采用 WebAssembly (Wasm)： 许多人预计 WebAssembly 将成为未来 Node.js 的重要组成部分，这将允许开发人员在 JavaScript 旁边原生启动用 C、C++、Rust 等语言编写的高性能代码。

结论

总之，Node.js 已经超越了传统临时语言（如 C/C++/Java）的传统范式，特别是在 Web 和移动应用开发领域普及开来，从而为开发人员提供了更高的速度、可扩展性和生产力。它已成为全球一些最大、最成功的应用程序的基础，包括 LinkedIn、Netflix、PayPal 和 Uber。

随着技术在未来的进步，Node.js 有望在软件开发领域占据主导地位。无论您的想法是需要一个小型初创公司的 MVP、一个企业级解决方案，还是一个实时应用程序，Node.js 都能为您提供所需的工具和性能，以及一个帮助您将想法变为现实的社区。