Шаблоны проектирования Node.js

Предисловие.

Прочтя эту книгу, вы узнаете следующее:«подход Node»: рекомендуемая точка зрения на задачи проектирования при использовании платформы Node.js. Например, как выглядят на платформе Node.js различные традиционные шаблоны проектирования или как создавать
модули, решающие только одну задачу; ?набор шаблонов для решения общих проблем проектирования при использовании платформы Node.js: вам будет предоставлен разбор из готовых к использованию шаблонов, для эффективного решения повседневных задач разработки и проектирования; порядок написания эффективных модульных приложений для Node.js: понимание основных механизмов и принципов создания больших и хорошо организованных приложений для Node.js, обеспечивающее применение этих принципов к новым задачам, к которым не применимы существующее шаблоны.

В книге информативно описано несколько библиотек и технологий, таких как LevelDb, Redis, RabbitMQ, ZMQ, Express и многие другие. Они используются для демонстрации шаблонов или технологий, делая примеры более полезными, а также знакомят с экосистемой платформы Node.js и ее набором решений.Если вы уже используете или планируете использовать платформу Node.js в работе над сторонним проектом или проектом с открытым исходным кодом, применение широко распространенных шаблонов и методов позволит вам быстро найти общий язык при совместном использовании кода и проектных решений, а также поможет понять будущее платформы Node.js и узнать, как внести свой вклад в ее развитие.

Содержание.

Глава 1. Добро пожаловать в платформу Node.js

Философия Node.js 21
Небольшое ядро 22
Небольшие модули 22
Небольшая общедоступная область 23
Простота и прагматизм 23
Введение в Node.js 6 и ES2015 24
Ключевые слова let и const 24
Стрелочные функции 26
Синтаксис классов 28
Расширенные литералы объектов 29
Коллекции Map и Set 30
Коллекции WeakMap и WeakSet 31
Литералы шаблонов 32
Другие особенности ES2015 33
Шаблон Reactor 33
Медленный ввод/вывод 33
Блокирующий ввод/вывод 34
Неблокирующий ввод/вывод 35
Демультиплексирование событий 36
Введение в шаблон Reactor 37
Неблокирующий движок libuv платформы Node.js 38
Рецепт платформы Node.js 39
Итоги 40

Глава 2. Основные шаблоны Node.js

Шаблон Callback 41
Стиль передачи продолжений 42
Синхронный или асинхронный? 44
Соглашения Node.js об обратных вызовах 48
Система модулей и ее шаблоны 51
Шаблон Revealing Module 51
Пояснения относительно модулей Node.js 52
Шаблоны определения модулей 58
Шаблон Observer 63
Класс EventEmitter 63
Создание и использование класса EventEmitter 64
Распространение ошибок 65
Создание произвольного наблюдаемого объекта 66
Синхронные и асинхронные события 67
Класс EventEmitter и обратные вызовы 68
Комбинирование EventEmitter и обратных вызовов 68
Итоги 69

Глава 3. Шаблоны асинхронного выполнения с обратными вызовами

Сложности асинхронного программирования 70
Создание простого поискового робота 71
Ад обратных вызовов 72
Использование обычного JavaScript 73
Дисциплина обратных вызовов 74
Применение дисциплины обратных вызовов 74
Последовательное выполнение 76
Параллельное выполнение 80
Ограниченное параллельное выполнение 85
Библиотека async 88
Последовательное выполнение 89
Параллельное выполнение 91
Ограниченное параллельное выполнение 92
Итоги 93

Глава 4. Шаблоны асинхронного выполнения с использованием спецификации ES2015, и не только

Promise 94
Что представляет собой объект Promise? 95
Реализации Promises/A+ 97
Перевод функций в стиле Node.js на использование объектов Promise 98
Последовательное выполнение 99
Параллельное выполнение 101
Ограниченное параллельное выполнение 102
Обратные вызовы и объекты Promise в общедоступных программных интерфейсах 103
Генераторы 105
Введение в генераторы 105
Асинхронное выполнение с генераторами 108
Последовательное выполнение 110
Параллельное выполнение 112
Ограниченное параллельное выполнение 114
Async/await с использованием Babel 117
Установка и запуск Babel 118
Сравнение 119
Итоги 119

Глава 5. Программирование с применением потоков данных

Исследование важности потоков данных 121
Буферизация и потоковая передача данных 121
Эффективность с точки зрения памяти 122
Эффективность с точки зрения времени 124
Способность к объединению 126
Начало работы с потоками данных 127
Анатомия потоков данных 128
Потоки данных для чтения 128
Потоки данных для записи 132
Дуплексные потоки данных 135
Преобразующие потоки данных 136
Соединение потоков с помощью конвейеров 138
Управление асинхронным выполнением с помощью потоков данных 140
Последовательное выполнение 140
Неупорядоченное параллельное выполнение 142
Неупорядоченное ограниченное параллельное выполнение 145
Шаблоны конвейерной обработки 147
Объединение потоков данных 147
Ветвление потоков данных 150
Слияние потоков данных 151
Мультиплексирование и демультиплексирование 153
Итоги 158

Глава 6. Шаблоны проектирования

Фабрика 160
Универсальный интерфейс для создания объектов 160
Механизм принудительной инкапсуляции 161
Создание простого профилировщика кода 162
Составные фабричные функции 164
Реальное применение 167
Открытый конструктор 168
Генератор событий, доступный только для чтения 168
Реальное применение 169
Прокси 170
Приемы реализации прокси 171
Сравнение различных методов 172
Журналирование обращений к потоку для записи 173
Место прокси в экосистеме – ловушки для функций и АОП 174
Прокси в стандарте ES2015 174
Реальное применение 176
Декоратор 176
Приемы реализации декораторов 176
Декорирование базы данных LevelUP 177
Реальное применение 179
Адаптер 180
Использование LevelUP через интерфейс файловой системы 180
Реальное применение 183
Стратегия 183
Объекты для хранения конфигураций в нескольких форматах 184
Реальное применение 186
Состояние 187
Реализация простого сокета, защищенного от сбоев 188
Макет 191
Макет диспетчера конфигурации 192
Реальное применение 193
Промежуточное программное обеспечение 194
Промежуточное программное обеспечение в Express 194
Промежуточное программное обеспечение как шаблон 195
Создание фреймворка промежуточного программного обеспечения
для OMQ 196
Промежуточное программное обеспечение, использующее генераторы Koa 201
Команда 204
Гибкость шаблона 205
Итоги 208

Глава 7. Связывание модулей

Модули и зависимости 211
Наиболее типичные зависимости в Node.js 211
Сцепленность и связанность 212
Модули с поддержкой состояния 212
Шаблоны связывания модулей 214
Жесткие зависимости 214
Внедрение зависимостей 218
Локатор служб 222
Контейнер внедрения зависимостей 227
Связывание плагинов 230
Плагины как пакеты 230
Точки расширения 232
Расширение, управляемое плагинами и приложением 232
Реализация плагина выхода из системы 235
Итоги 242

Глава 8. Универсальный JavaScript для веб-приложений

Использование кода совместно с браузером 244
Совместное использование модулей 244
Введение в Webpack 248
Знакомство с волшебством Webpack 248
Преимущества использования Webpack 250
Использование ES2015 с помощью Webpack 250
Основы кросс­платформенной разработки 252
Ветвление кода во время выполнения 252
Ветвление кода в процессе сборки 253
Замена модулей 255
Шаблоны проектирования для кросс­платформенной разработки 257
Введение в React 258
Первый компонент React 259
Что такое JSX?! 260
Настройка Webpack для транскомпиляции JSX 262
Отображение в браузере 263
Библиотека React Router 264
Создание приложений на универсальном JavaScript 268
Создание многократно используемых компонентов 268
Отображение на стороне сервера 271
Универсальные отображение и маршрутизация 274
Универсальное извлечение данных 275
Итоги 282

Глава 9. Дополнительные рецепты асинхронной обработки

Подключение модулей, инициализируемых асинхронно 284
Канонические решения 285
Очереди на инициализацию 286
Реальное применение 289
Группировка асинхронных операций и кэширование 290
Реализация сервера без кэширования и группировки операций 290
Группировка асинхронных операций 292
Кэширование асинхронных запросов 294
Группировка и кэширование с использованием объектов Promise 297
Выполнение вычислительных заданий 299
Решение задачи выделения подмножеств с заданной суммой 299
Чередование с помощью функции setImmediate 302
Чередование этапов алгоритма извлечения подмножеств с заданной суммой 302
Использование нескольких процессов 304
Итоги 310

Глава 10. Шаблоны масштабирования и организации архитектуры

Введение в масштабирование приложений 312
Масштабирование приложений на платформе Node.js 312
Три измерения масштабируемости 312
Клонирование и распределение нагрузки 314
Модуль cluster 315
Взаимодействия с сохранением состояния 322
Масштабирование с помощью обратного проксирования 325
Использование реестра служб 328
Одноранговое распределение нагрузки 333
Декомпозиция сложных приложений 336
Монолитная архитектура 336
Архитектура на микрослужбах 338
Шаблоны интеграции в архитектуре на микрослужбах 341
Итоги 346

Глава 11. Шаблоны обмена сообщениями и интеграции

Введение в системы обмена сообщениями 349
Шаблоны однонаправленного обмена и вида «Запрос/ответ» 349
Типы сообщений 350
Асинхронный обмен сообщениями и очереди 351
Обмен сообщениями, прямой и через брокера 352
Шаблон «Публикация/подписка» 353
Минимальное приложение для общения в режиме реального времени 354
Использование Redis в качестве брокера сообщений 357
Прямая публикация/подписка с помощью библиотеки OMQ 359
Надежная подписка 362
Шаблоны конвейеров и распределения заданий 369
Шаблон распределения/слияния в OMQ 370
Конвейеры и конкурирующие потребители в AMQP 374
Шаблоны вида «Запрос/ответ» 378
Идентификатор корреляции 378
Обратный адрес 382
Итоги 386
Предметный указатель 387