Шаблоны проектирования Node.js (4000,00 руб.)

Стр.5

Стр.6

Стр.7

Стр.8

Стр.9

Стр.10

Стр.11

УДК 004.738.5:004.4Node.js ББК 32.973.202-018.2 К28 Каскиаро М., Маммино Л. К28 Шаблоны проектирования Node.js / пер. с анг. А. Н. Киселева. – М.: ДМК Пресс, 2017. – 396 с.: ил. ISBN 978-5-97060-485-4 Node.js – программная платформа, позволяющая легко и просто создавать масштабируемые серверные приложения на языке JаvаScript. В книге описаны асинхронная, однопоточная архитектура платформы, а также шаблоны асинхронного управления потоком выполнения и потоками данных. Рассмотрен подробный список реализаций распространенных, а также некоторых уникальных шаблонов проектирования в Node.js. Издание адресовано разрабтчикам и архитекторам программного обеспечения, обладающим основными навыками владения JavaScript и желающим получить глубокое понимание, как проектируются и разрабатываются приложения уровня предприятия на основе Node.js. УДК 004.738.5:004.4Node.js ББК 32.973.202­018.2 Copyright ©Packt Publishing 2016. First published in the English language under the title ‘Node.js Design Patterns ­ Second Edition – (9781785885587)’ Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. ISBN 978­1­78588­558­7 (анг.) ISBN 978­5­97060­485­4 (рус.) © 2016 Packt Publishing © Перевод, оформление, издание, ДМК Пресс, 2017

Стр.5

Содержание Об авторах .......................................................................................................................................11 О технических рецензентах .............................................................................................14 Предисловие.................................................................................................................................15 Глава 1. Добро пожаловать в платформу Node.js .........................................21 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 ........................................................................41 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

Стр.6

6  Содержание 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 ........................................................................................................70 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 ..........................94 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

Стр.7

Содержание  7 Глава 5. Программирование с применением потоков данных ........121 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 .........................................................................159 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

Стр.8

8  Содержание 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 ØMQ ........................................................................................................................................196 Промежуточное программное обеспечение, использующее генераторы Koa .......201 Команда ...............................................................................................................................................204 Гибкость шаблона ........................................................................................................................205 Итоги ....................................................................................................................................................208 Глава 7. Связывание модулей......................................................................................210 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 ...................243 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

Стр.9

Содержание  9 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 ............284 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 ................................................................................................................................311 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

Стр.10

10  Содержание 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 .....................348 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 ØMQ ...................................359 Надежная подписка ....................................................................................................................362 Шаблоны конвейеров и распределения заданий ..................................................................369 Шаблон распределения/слияния в ØMQ .........................................................................370 Конвейеры и конкурирующие потребители в AMQP ...................................................374 Шаблоны вида «Запрос/ответ» ..................................................................................................378 Идентификатор корреляции ...................................................................................................378 Обратный адрес ...........................................................................................................................382 Итоги ....................................................................................................................................................386 Предметный указатель ......................................................................................................387

Стр.11