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Articulo de referencia

Node.js

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Node.js es un entorno de ejecución de JavaScript multiplataforma y de código abierto que puede ejecutarse en Windows , Linux , Unix , macOS y otros sistemas operativos. Node.js se ejecuta sobre el motor JavaScript V8 y ejecuta código JavaScript fuera de un navegador web . Según la encuesta para desarrolladores de Stack Overflow, Node.js es una de las tecnologías web más utilizadas. [ 6 ]

Node.js permite a los desarrolladores usar JavaScript para escribir herramientas de línea de comandos y scripts del lado del servidor . La ejecución de JavaScript en el servidor se usa comúnmente para generar contenido dinámico de páginas web antes de que la página se envíe al navegador del usuario. En consecuencia, Node.js representa un paradigma de "JavaScript en todas partes" [ 7 ] , unificando el desarrollo de aplicaciones web en torno a un único lenguaje de programación , en lugar de usar diferentes lenguajes para la programación del lado del servidor y del lado del cliente.

Node.js tiene una arquitectura orientada a eventos capaz de E/S asíncrona . Estas decisiones de diseño buscan optimizar el rendimiento y la escalabilidad en aplicaciones web con muchas operaciones de entrada/salida, así como para aplicaciones web en tiempo real (por ejemplo, programas de comunicación en tiempo real y juegos de navegador ). [ 8 ]

El proyecto de desarrollo distribuido Node.js estaba anteriormente gobernado por la Fundación Node.js, [ 9 ] y ahora se ha fusionado con la Fundación JS para formar la Fundación OpenJS . La Fundación OpenJS cuenta con el apoyo del programa de Proyectos Colaborativos de la Fundación Linux . [ 10 ]

Historia

Ryan Dahl, creador de Node.js, en 2010
Rocket Turtle, la mascota oficial de Node.js desde febrero de 2024.

Node.js fue escrito inicialmente por Ryan Dahl en 2009, [ 11 ] aproximadamente 13 años después de la introducción del primer entorno JavaScript del lado del servidor, LiveWire Pro Web de Netscape . [ 12 ] La versión inicial solo era compatible con Linux y Mac OS X. Su desarrollo y mantenimiento fueron liderados por Dahl y posteriormente patrocinados por Joyent . [ 13 ]

Dahl criticó la capacidad limitada del servidor HTTP Apache para manejar muchas (más de 10.000) conexiones simultáneas, así como el paradigma de programación dominante de la programación secuencial, en el que las aplicaciones podían bloquear procesos completos o provocar la creación de múltiples pilas de ejecución para conexiones simultáneas.

Dahl presentó el proyecto en la JSConf europea inaugural el 8 de noviembre de 2009. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] Node.js combinó el motor JavaScript V8 de Google , un bucle de eventos y una API de E/S de bajo nivel . [ 17 ]

En enero de 2010, se introdujo un gestor de paquetes para el entorno Node.js llamado npm . [ 18 ] El gestor de paquetes permite a los programadores publicar y compartir paquetes de Node.js , junto con el código fuente correspondiente, y está diseñado para simplificar la instalación, actualización y desinstalación de paquetes. [ 17 ]

En junio de 2011, Microsoft y Joyent implementaron una versión nativa de Node.js para Windows. [ 19 ] La primera compilación de Node.js compatible con Windows se lanzó en julio de 2011.

En enero de 2012, Dahl cedió la gestión del proyecto al creador de npm, Isaac Schlueter. [ 20 ] En enero de 2014, Schlueter anunció que Timothy J. Fontaine lideraría el proyecto. [ 21 ]

En diciembre de 2014, Fedor Indutny creó io.js, una bifurcación de Node.js creada debido a la insatisfacción con la gobernanza de Joyent como una alternativa de gobernanza abierta con un comité técnico independiente. El objetivo era habilitar una estructura que fuera más receptiva a las aportaciones de la comunidad, incluyendo la actualización de io.js con las últimas versiones del motor JavaScript V8 de Google, divergiendo del enfoque de Node.js en ese momento. [ 22 ]

La Fundación Node.js, formada para reconciliar Node.js e io.js bajo una bandera unificada, se anunció en febrero de 2015. [ 23 ] La fusión se realizó en septiembre de 2015 con la combinación de Node.js v0.12 e io.js v3.3 en Node v4.0. [ 24 ] Esta fusión incorporó características de V8 ES6 a Node.js e inició un ciclo de lanzamiento con soporte a largo plazo. [ 25 ] Para 2016, el sitio web de io.js recomendó volver a Node.js y anunció que no habría más lanzamientos de io.js, poniendo fin a la bifurcación y consolidando el éxito de la fusión. [ 26 ]

En 2019, la JS Foundation y la Node.js Foundation se fusionaron para formar la OpenJS Foundation .

Herrada

El logotipo de Node.js presenta un hexágono verde con bandas superpuestas para representar la naturaleza multiplataforma del entorno de ejecución. [ 27 ] La tortuga cohete fue elegida como la mascota oficial de Node.js en febrero de 2024 tras un concurso de diseño. [ 28 ]

Descripción general

Node.js permite la creación de servidores web y herramientas de red utilizando JavaScript y una colección de "módulos" que manejan diversas funcionalidades básicas. [ 14 ] [ 17 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] Se proporcionan módulos para E/S del sistema de archivos , redes ( DNS , HTTP , TCP , TLS/SSL o UDP ), datos binarios (buffers), funciones de criptografía , flujos de datos y otras funciones básicas. [ 17 ] [ 30 ] [ 32 ] Los módulos de Node.js utilizan una API diseñada para reducir la complejidad de escribir aplicaciones de servidor. [ 17 ] [ 30 ]

Desde la versión 22.6.0, Node.js admite de forma nativa tanto JavaScript como TypeScript , lo que permite ejecutar archivos TypeScript sin un paso de compilación adicional. [ 33 ] La compatibilidad con TypeScript fue aportada por Marco Ippolito, miembro del Comité Técnico de Node.js (TSC). Además, hay muchos lenguajes que se pueden compilar a JS , [ 34 ] lo que permite escribir aplicaciones de Node.js también en CoffeeScript , [ 35 ] Dart , ClojureScript y otros.

Node.js se utiliza principalmente para construir programas de red, como servidores web. [ 29 ] La diferencia más significativa entre Node.js y PHP es que la mayoría de las funciones en PHP se bloquean hasta su finalización (los comandos se ejecutan solo después de que los comandos anteriores terminan), mientras que las funciones de Node.js no son bloqueantes (los comandos se ejecutan simultáneamente y utilizan devoluciones de llamada para indicar la finalización o el fallo). [ 29 ]

Node.js cuenta con soporte oficial en Linux , macOS y Microsoft Windows 8.1 y Server 2012 (y versiones posteriores), [ 3 ] con soporte de nivel 2 para SmartOS e IBM AIX y soporte experimental para FreeBSD . OpenBSD también funciona, y existen versiones LTS disponibles para IBM i (AS/400). [ 36 ] El código fuente también puede compilarse en sistemas operativos similares que no cuentan con soporte oficial, como NonStop OS [ 37 ] y servidores Unix .

Arquitectura de la plataforma

Node.js permite el desarrollo de servidores web rápidos en JavaScript mediante programación orientada a eventos . [ 17 ] Los desarrolladores pueden crear servidores escalables sin usar subprocesos mediante un modelo simplificado que utiliza funciones de devolución de llamada para indicar la finalización de una tarea. [ 17 ] Node.js combina la facilidad de un lenguaje de scripting (JavaScript) con la potencia de la programación de redes Unix. [ 17 ]

Node.js se construyó sobre el motor JavaScript V8 de Google, ya que se publicó como código abierto bajo la licencia BSD , y contiene soporte integral para protocolos fundamentales como HTTP , DNS y TCP . [ 14 ] La popularidad existente de JavaScript hizo que Node.js fuera accesible para la comunidad de desarrollo web . [ 14 ]

apoyo de la industria

Existen miles de bibliotecas de código abierto para Node.js, la mayoría alojadas en el sitio web de npm. Se organizan numerosas conferencias y eventos para desarrolladores que apoyan a la comunidad de Node.js, como NodeConf, Node Interactive y Node Summit, además de varios eventos regionales.

La comunidad de código abierto ha desarrollado marcos web para acelerar el desarrollo de aplicaciones. Dichos marcos incluyen Express.js , Socket.IO , Sails.js , Next.js y Meteor . [ 17 ] [ 38 ] También se han creado varios paquetes para la interfaz con otros lenguajes o entornos de ejecución como Microsoft .NET . [ 39 ]

Los IDE de escritorio modernos proporcionan funciones de edición y depuración específicamente para aplicaciones Node.js. Dichos IDE incluyen Atom , Brackets , JetBrains WebStorm , [ 40 ] [ 41 ] Microsoft Visual Studio (con Node.js Tools para Visual Studio, [ 42 ] o TypeScript con definiciones de Node [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] ), NetBeans , [ 47 ] Nodeclipse Enide Studio [ 48 ] ( basado en Eclipse ) y Visual Studio Code . [ 49 ] [ 50 ] Algunos IDE en línea también admiten Node.js, como Codeanywhere , Eclipse Che , Cloud9 IDE y el editor de flujo visual en Node-RED .

Node.js es compatible con varias plataformas de alojamiento en la nube, como Jelastic , Google Cloud Platform , AWS Elastic Beanstalk , Azure Web Apps y Joyent .

Comunicados

Las nuevas versiones principales de Node.js se publican en la rama principal de GitHub cada seis meses. Las versiones pares se publican en abril y las impares en octubre. Cuando se publica una nueva versión impar, la versión par anterior pasa a tener soporte a largo plazo (LTS), lo que le otorga 12 meses de soporte activo a partir de la fecha en que se designa como LTS. Una vez transcurridos estos 12 meses, una versión LTS recibe 18 meses adicionales de soporte de mantenimiento. Una versión activa recibe retroportaciones de cambios que no rompen la compatibilidad unas semanas después de que se incorporen a la versión actual. Una versión de mantenimiento solo recibe correcciones críticas y actualizaciones de la documentación. [ 51 ] El Grupo de Trabajo de LTS gestiona la estrategia y la política en colaboración con el Comité Directivo Técnico de la Fundación Node.js.

Detalles técnicos

Node.js es un entorno de ejecución de JavaScript que procesa las solicitudes entrantes en un bucle, llamado bucle de eventos .

Interiores

Node.js utiliza libuv internamente para gestionar eventos asíncronos. Libuv es una capa de abstracción para la funcionalidad de red y sistema de archivos tanto en Windows como en sistemas basados ​​en POSIX , como Linux, macOS , OSS en NonStop y Unix. Node.js se basa en nghttp2 para la compatibilidad con HTTP. A partir de la versión 20, Node.js utiliza la biblioteca ada, que proporciona compatibilidad actualizada con las URL de WHATWG . A partir de la versión 19.5, Node.js utiliza la biblioteca simdutf para una validación y transcodificación rápidas de Unicode. A partir de la versión 21.3, Node.js utiliza la biblioteca simdjson para un análisis rápido de JSON.

Enhebrado

Node.js opera en un bucle de eventos de un solo hilo , utilizando llamadas de E/S no bloqueantes , lo que le permite admitir decenas de miles de conexiones concurrentes sin incurrir en el costo del cambio de contexto de hilo . [ 57 ] El diseño de compartir un solo hilo entre todas las solicitudes que utilizan el patrón observador está pensado para construir aplicaciones altamente concurrentes, donde cualquier función que realice E/S debe usar una devolución de llamada . Para adaptarse al bucle de eventos de un solo hilo, Node.js utiliza la biblioteca libuv , que, a su vez, utiliza un grupo de hilos de tamaño fijo que maneja algunas de las operaciones de E/S asíncronas no bloqueantes. [ 8 ]

En Node.js, un grupo de subprocesos gestiona la ejecución de tareas paralelas. La llamada a la función del subproceso principal envía las tareas a la cola de tareas compartida, de la cual los subprocesos del grupo las extraen y ejecutan. Las funciones del sistema que no son bloqueantes, como las de red, se traducen a sockets no bloqueantes del kernel, mientras que las funciones del sistema que sí son bloqueantes, como la entrada/salida de archivos, se ejecutan de forma bloqueante en sus propios subprocesos. Cuando un subproceso del grupo finaliza una tarea, informa al subproceso principal, que a su vez se activa y ejecuta la función de devolución de llamada registrada.

Una desventaja de este enfoque de un solo hilo es que Node.js no permite el escalado vertical aumentando el número de núcleos de CPU de la máquina en la que se ejecuta sin usar un módulo adicional, como cluster, [ 58 ] StrongLoop Process Manager, [ 59 ] o pm2. [ 60 ] Sin embargo, los desarrolladores pueden aumentar el número predeterminado de hilos en el grupo de hilos de libuv. Es probable que el sistema operativo del servidor (SO) distribuya estos hilos entre varios núcleos. [ 61 ] Otro problema es que los cálculos de larga duración y otras tareas que dependen de la CPU congelan todo el bucle de eventos hasta que finalizan.

V8

V8 es el motor de ejecución de JavaScript que se creó inicialmente para Google Chrome . Posteriormente, Google lo liberó como código abierto en 2008. Escrito en C++ , V8 compila el código fuente de JavaScript a código máquina nativo en tiempo de ejecución . [ 8 ] Desde 2016, también incluye Ignition, un intérprete de código de bytes .

Gestión de paquetes

npm es el gestor de paquetes preinstalado para la plataforma de servidor Node.js. Instala programas de Node.js desde el registro de npm, organizando la instalación y gestión de programas de terceros para Node.js.

Bucle de eventos

Node.js se registra con el sistema operativo para que este le notifique sobre eventos de E/S asíncronos, como nuevas conexiones. Dentro del entorno de ejecución de Node.js, los eventos activan las funciones de devolución de llamada y cada conexión se gestiona como una pequeña asignación de memoria dinámica . Tradicionalmente, los procesos o subprocesos del sistema operativo, que suelen ser bastante pesados, gestionaban cada conexión. Node.js utiliza un bucle de eventos para la E/S concurrente, en lugar de procesos o subprocesos. [ 62 ] A diferencia de otros servidores orientados a eventos, el bucle de eventos de Node.js no necesita ser llamado explícitamente. En su lugar, se definen las funciones de devolución de llamada y el servidor entra automáticamente en el bucle de eventos al finalizar la definición de la función. Node.js sale del bucle de eventos cuando no hay más funciones de devolución de llamada que realizar.

WebAssembly

Node.js es compatible con WebAssembly y, a partir de la versión 14 de Node, cuenta con soporte experimental para WASI , la interfaz del sistema WebAssembly.

Encuadernaciones nativas

Node.js proporciona una forma de crear "complementos" mediante una API basada en C llamada N-API, que se puede usar para producir .nodemódulos cargables (importables) a partir de código fuente escrito en C/C++. [ 63 ] Los módulos se pueden cargar directamente en la memoria y ejecutar desde dentro del entorno JS como módulos CommonJS simples. La implementación de la N-API se basa en objetos internos de Node.js y V8 en C/C++, lo que requiere que los usuarios importen ( #include ) encabezados específicos de Node.js en su código fuente nativo. [ 63 ]

Dado que la API de Node.js está sujeta a cambios incompatibles a nivel binario, los módulos deben compilarse y distribuirse para versiones específicas de Node.js para que funcionen correctamente. Para solucionar este problema, terceros han introducido envoltorios de código abierto en C/C++ sobre la API que lo mitigan parcialmente. Si bien simplifican las interfaces, también pueden introducir complejidad que los responsables del mantenimiento deben gestionar. Aunque la funcionalidad principal de Node.js reside en una biblioteca integrada de JavaScript, se pueden usar módulos escritos en C++ para ampliar las capacidades y mejorar el rendimiento de las aplicaciones.

Para producir dichos módulos se necesita un compilador de C++ adecuado y los archivos de cabecera necesarios (estos últimos normalmente se incluyen con Node.js), por ejemplo, gcc , clang o MSVC++ .

La N-API es similar a la Interfaz Nativa de Java . OpenHarmony y ArkTS también adoptan la N-API, con la implementación interna reescrita. [ 64 ]

Gobernanza del proyecto

En 2015, varias ramas de la gran comunidad de Node.js comenzaron a trabajar bajo la Fundación Node.js, neutral respecto a los proveedores. El propósito declarado de la organización es "permitir la adopción generalizada y ayudar a acelerar el desarrollo de Node.js y otros módulos relacionados a través de un modelo de gobernanza abierta que fomente la participación, la contribución técnica y un marco para la administración a largo plazo por parte de un ecosistema comprometido con el éxito de Node.js". [ 65 ]

El Comité Directivo Técnico (TSC) de la Fundación Node.js es el órgano rector técnico de la Fundación Node.js. El TSC es responsable del repositorio principal de Node.js, así como de los proyectos dependientes y relacionados. Generalmente, el TSC delega la administración de estos proyectos a grupos de trabajo o comités. [ 66 ] El grupo LTS, que gestiona las versiones con soporte a largo plazo, es uno de estos grupos. Otros grupos actuales incluyen Sitio web, Streams, Compilación, Diagnóstico, i18n, Evangelización, Docker, API de complementos, Benchmarking, Post-mortem, Intl, Documentación y Pruebas. [ 67 ]

En agosto de 2017, un tercio de los miembros del TSC dimitieron debido a una disputa relacionada con el código de conducta del proyecto. Renunciaron después de que una votación no lograra destituir a un miembro del grupo de liderazgo contra quien se habían presentado múltiples quejas. [ 68 ]

Referencias

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Lecturas adicionales

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  • Ornbo, George (septiembre de 2012), Sams Teach Yourself Node.js in 24 Hours , SAMS Publishing , ISBN 978-0-672-33595-2
  • Teixeira, Pedro (octubre de 2012), Node.js profesional , John Wiley & Sons , ISBN 978-1-118-22754-1
  • Randal L. Schwartz y Aaron Newcomb (9 de enero de 2013). "Episodio 237: Node.js" . twit.tv/show/floss-weekly (Podcast). TWiT.tv. El evento ocurre a las 1:08:13 . Consultado el 9 de enero de 2013 .
  • Gackenheimer, Cory (octubre de 2013), Recetas de Node.js: un enfoque de solución de problemas , Apress , ISBN 978-1-4302-6058-5
  • Sitio web oficialEdita esto en Wikidata
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