Node.js

Node.js — среда выполнения JavaScript вне браузера, построенная на движке V8 из Google Chrome и библиотеке асинхронного ввода-вывода libuv. Node.js позволяет писать на JavaScript веб-серверы, утилиты командной строки и инструменты сборки; на нём работают npm, сборщики фронтенда и большинство генераторов статических сайтов. Ключевая черта — неблокирующая модель: один поток обслуживает тысячи соединений, не дожидаясь окончания медленных операций.^[1]

История

Райан Дал представил Node.js на конференции JSConf EU в 2009 году.^[6] Его мотивом была неэффективность серверов «поток на соединение» (как у Apache того времени) при большом числе медленных клиентов: вместо этого Node.js опирался на цикл событий, а JavaScript подходил идеально — в языке не было блокирующего ввода-вывода и уже была культура колбэков. В 2010 году появился пакетный менеджер npm. В 2014-м часть разработчиков, недовольных темпом развития под управлением компании Joyent, создала форк io.js; в 2015 году проекты объединились под эгидой Node.js Foundation (ныне OpenJS Foundation). Сам Дал в 2018 году представил Deno — альтернативу, исправляющую, по его словам, ошибки дизайна Node.js; позже появилась ещё одна среда — Bun.

Архитектура

• V8 компилирует JavaScript в машинный код (JIT).
• libuv реализует цикл событий и абстрагирует системные механизмы асинхронности — epoll в Linux, kqueue в macOS, IOCP в Windows; операции, у которых нет асинхронного системного API (файловая система, DNS-резолвинг, сжатие), выполняются в пуле потоков.^[4]
• Привязки на C++ и стандартная библиотека на JavaScript: fs, http, net, crypto, stream, child_process, worker_threads.

Цикл событий

Код пользователя выполняется в одном потоке. Когда программа запрашивает ввод-вывод, Node.js передаёт операцию libuv и продолжает выполнение; по готовности колбэк попадает в очередь. Цикл проходит фазы: таймеры (setTimeout), ожидающие колбэки, опрос ввода-вывода (poll), setImmediate, закрытия. Между фазами выполняются микрозадачи — разрешённые промисы и process.nextTick.^[2] Отсюда главное правило: не блокировать цикл событий. Тяжёлые вычисления (хеширование, разбор большого JSON) останавливают обработку всех запросов, их выносят в worker_threads или отдельные процессы. Подробнее модель асинхронного кода — в статье Промисы и async/await (JS); сходный подход в Python — asyncio.

Пример

// server.mjs — минимальный HTTP-сервер без зависимостей
import { createServer } from "node:http";
import { readFile } from "node:fs/promises";

const server = createServer(async (req, res) => {
  if (req.url === "/") {
    const html = await readFile("index.html");
    res.writeHead(200, { "Content-Type": "text/html; charset=utf-8" });
    res.end(html);
  } else {
    res.writeHead(404).end("not found");
  }
});

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

node server.mjs
node --watch server.mjs     # перезапуск при изменении файлов
node --test                 # встроенный тест-раннер

Модули

Исторически Node.js использовал систему модулей CommonJS (require, module.exports). С версии 12 поддерживаются стандартные ES-модули (import/export), которые включаются расширением .mjs или полем "type": "module" в package.json. Сосуществование двух систем долго было источником путаницы; в современных версиях ES-модуль можно подключить и через require().

Версии и экосистема

Новая мажорная версия выходит каждые полгода; чётные версии становятся LTS и поддерживаются 30 месяцев, нечётные живут около полугода.^[3] За последние годы в ядро вошло многое, что раньше требовало пакетов: fetch, WebSocket-клиент, тест-раннер, режим --watch, загрузка .env-файлов, запуск TypeScript без компиляции и модель разрешений (--permission), ограничивающая доступ к файлам и сети.^[5]

Популярные серверные фреймворки — Express, Fastify, NestJS, Hono; полностековые — Next.js, Nuxt, Astro. В продакшене Node.js обычно запускают за обратным прокси и в Docker-контейнере.

См. также

• JavaScript
• npm
• TypeScript
• Промисы и async/await (JS)
• asyncio

Источники

1. Node.js — официальная документация
2. Node.js — The Node.js Event Loop
3. Node.js — Release schedule
4. libuv — Design overview
5. Node.js — Permission Model
6. Ryan Dahl — Node.js presentation, JSConf EU 2009