Home » Основы Node.js Express — начало работы

Основы Node.js Express — начало работы

Если вы админите серверы или разрабатываете веб-приложения, то наверняка слышали о Node.js Express — одном из самых популярных фреймворков для создания серверных приложений на JavaScript. Эта статья поможет вам разобраться с основами Express, понять его архитектуру и научиться создавать полноценные веб-приложения с нуля. Мы пройдем от установки до деплоя, разберем практические примеры и покажем, как избежать типичных ошибок новичков.

Что такое Express и зачем он нужен

Express.js — это минималистичный и гибкий фреймворк для Node.js, который предоставляет мощный набор функций для веб-приложений и API. По сути, это прослойка над базовым HTTP-модулем Node.js, которая делает разработку серверных приложений намного проще и быстрее.

Основные преимущества Express:

Минимализм — фреймворк не навязывает структуру проекта
Middleware — мощная система промежуточного ПО
Роутинг — гибкая система маршрутизации
Производительность — отличная скорость работы
Экосистема — огромное количество готовых модулей

Установка и первоначальная настройка

Для начала работы с Express нужно установить Node.js (если еще не установлен) и создать новый проект:

# Создаем директорию проекта
mkdir my-express-app
cd my-express-app

# Инициализируем npm-проект
npm init -y

# Устанавливаем Express
npm install express

# Устанавливаем nodemon для автоматического перезапуска (dev-зависимость)
npm install --save-dev nodemon

Создаем файл app.js с базовым сервером:

const express = require('express');
const app = express();
const PORT = process.env.PORT || 3000;

// Базовый роут
app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello World! Express работает!');
});

// Запуск сервера
app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Сервер запущен на порту ${PORT}`);
});

Добавляем в package.json скрипты для удобства:

"scripts": {
  "start": "node app.js",
  "dev": "nodemon app.js"
}

Теперь можно запустить сервер командой npm run dev и открыть в браузере http://localhost:3000.

Основы роутинга

Роутинг в Express — это определение того, как приложение отвечает на различные запросы клиента. Базовая структура выглядит так:

app.METHOD(PATH, HANDLER)

Где:

METHOD — HTTP-метод (GET, POST, PUT, DELETE и т.д.)
PATH — путь на сервере
HANDLER — функция-обработчик

Примеры различных типов роутов:

// GET-запрос
app.get('/users', (req, res) => {
  res.json({ users: ['Alice', 'Bob', 'Charlie'] });
});

// POST-запрос
app.post('/users', (req, res) => {
  res.status(201).json({ message: 'Пользователь создан' });
});

// Роут с параметрами
app.get('/users/:id', (req, res) => {
  const userId = req.params.id;
  res.json({ userId: userId, name: 'John Doe' });
});

// Роут с query-параметрами
app.get('/search', (req, res) => {
  const query = req.query.q;
  res.json({ query: query, results: [] });
});

Middleware — сердце Express

Middleware — это функции, которые выполняются во время жизненного цикла запроса к серверу. Они имеют доступ к объектам запроса (req), ответа (res) и к следующей middleware-функции в цикле (next).

Типы middleware:

Application-level — привязаны к экземпляру приложения
Router-level — привязаны к роутеру
Error-handling — обрабатывают ошибки
Built-in — встроенные в Express
Third-party — сторонние модули

Примеры middleware:

// Встроенный middleware для парсинга JSON
app.use(express.json());

// Встроенный middleware для статических файлов
app.use(express.static('public'));

// Кастомный middleware для логирования
app.use((req, res, next) => {
  console.log(`${new Date().toISOString()} - ${req.method} ${req.path}`);
  next(); // Важно! Вызываем next() для перехода к следующему middleware
});

// Middleware для конкретного роута
app.get('/protected', authenticate, (req, res) => {
  res.json({ message: 'Доступ разрешен' });
});

function authenticate(req, res, next) {
  // Логика аутентификации
  if (req.headers.authorization) {
    next(); // Переходим к следующему обработчику
  } else {
    res.status(401).json({ error: 'Не авторизован' });
  }
}

Обработка ошибок

Express имеет встроенную систему обработки ошибок. Error-handling middleware должен принимать четыре параметра:

// Middleware для обработки ошибок
app.use((err, req, res, next) => {
  console.error(err.stack);
  res.status(500).json({ error: 'Что-то пошло не так!' });
});

// Пример роута с обработкой ошибок
app.get('/error-demo', (req, res, next) => {
  try {
    // Потенциально опасная операция
    throw new Error('Демо ошибка');
  } catch (error) {
    next(error); // Передаем ошибку в error handler
  }
});

Работа с базами данных

Express отлично работает с различными базами данных. Рассмотрим пример с MongoDB и Mongoose:

# Установка MongoDB драйвера
npm install mongoose

# Или для работы с PostgreSQL
npm install pg sequelize

const mongoose = require('mongoose');

// Подключение к MongoDB
mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/myapp', {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true
});

// Схема пользователя
const userSchema = new mongoose.Schema({
  name: String,
  email: String,
  createdAt: { type: Date, default: Date.now }
});

const User = mongoose.model('User', userSchema);

// CRUD операции
app.get('/api/users', async (req, res) => {
  try {
    const users = await User.find();
    res.json(users);
  } catch (error) {
    res.status(500).json({ error: error.message });
  }
});

app.post('/api/users', async (req, res) => {
  try {
    const user = new User(req.body);
    await user.save();
    res.status(201).json(user);
  } catch (error) {
    res.status(400).json({ error: error.message });
  }
});

Структура проекта и лучшие практики

Для больших проектов рекомендуется следующая структура:

my-express-app/
├── app.js              # Точка входа
├── package.json
├── .env                # Переменные окружения
├── routes/             # Роуты
│   ├── index.js
│   ├── users.js
│   └── api.js
├── middleware/         # Кастомные middleware
│   ├── auth.js
│   └── logger.js
├── models/            # Модели данных
│   └── User.js
├── controllers/       # Контроллеры
│   └── userController.js
├── config/           # Конфигурация
│   └── database.js
└── public/           # Статические файлы
    ├── css/
    ├── js/
    └── images/

Пример разделения роутов:

// routes/users.js
const express = require('express');
const router = express.Router();

router.get('/', (req, res) => {
  res.json({ message: 'Список пользователей' });
});

router.get('/:id', (req, res) => {
  res.json({ message: `Пользователь ${req.params.id}` });
});

module.exports = router;

// app.js
const userRoutes = require('./routes/users');
app.use('/users', userRoutes);

Сравнение Express с альтернативами

Фреймворк	Производительность	Сложность	Экосистема	Подходит для
Express.js	Высокая	Низкая	Огромная	API, веб-приложения
Fastify	Очень высокая	Средняя	Растущая	Высоконагруженные API
Koa.js	Высокая	Средняя	Средняя	Современные приложения
NestJS	Средняя	Высокая	Специализированная	Enterprise-приложения

Деплой и продакшен

Для деплоя Express-приложения нужно подготовить его к продакшену:

# Установка PM2 для управления процессами
npm install -g pm2

# Запуск приложения с PM2
pm2 start app.js --name "my-express-app"

# Настройка автозапуска
pm2 startup
pm2 save

Пример конфигурации для PM2 (ecosystem.config.js):

module.exports = {
  apps: [{
    name: 'my-express-app',
    script: 'app.js',
    instances: 'max',
    exec_mode: 'cluster',
    env: {
      NODE_ENV: 'production',
      PORT: 3000
    }
  }]
};

При выборе хостинга для Express-приложения рекомендую рассмотреть аренду VPS для небольших проектов или выделенный сервер для высоконагруженных приложений.

Безопасность Express-приложений

Основные меры безопасности:

# Установка пакетов безопасности
npm install helmet cors express-rate-limit

# Использование в приложении
const helmet = require('helmet');
const cors = require('cors');
const rateLimit = require('express-rate-limit');

// Базовая защита заголовков
app.use(helmet());

// CORS
app.use(cors({
  origin: ['http://localhost:3000', 'https://mydomain.com'],
  credentials: true
}));

// Ограничение количества запросов
const limiter = rateLimit({
  windowMs: 15 * 60 * 1000, // 15 минут
  max: 100 // максимум 100 запросов с одного IP
});
app.use(limiter);

Тестирование Express-приложений

Для тестирования Express-приложений можно использовать Jest и Supertest:

# Установка тестовых зависимостей
npm install --save-dev jest supertest

# Пример теста
const request = require('supertest');
const app = require('../app');

describe('GET /', () => {
  test('should return 200 OK', async () => {
    const response = await request(app).get('/');
    expect(response.status).toBe(200);
  });
});

Полезные пакеты для Express

express-validator — валидация данных
passport — аутентификация
multer — загрузка файлов
compression — сжатие ответов
morgan — логирование HTTP-запросов
dotenv — работа с переменными окружения
jsonwebtoken — JWT токены
bcryptjs — хэширование паролей

Распространенные ошибки и их решения

Ошибка: “Cannot set headers after they are sent”

Решение: Убедитесь, что не вызываете res.send() или res.json() несколько раз в одном роуте.

Ошибка: Middleware не выполняется

Решение: Проверьте порядок подключения middleware — они выполняются в том порядке, в котором подключены.

Ошибка: 404 для статических файлов

Решение: Убедитесь, что middleware для статических файлов подключен до роутов.

Заключение и рекомендации

Express.js остается одним из лучших выборов для создания серверных приложений на Node.js благодаря своей простоте, гибкости и огромной экосистеме. Он отлично подходит как для небольших API, так и для крупных веб-приложений.

Рекомендую использовать Express когда:

Нужно быстро создать REST API
Требуется максимальная гибкость в выборе архитектуры
Важна производительность и минимальный оверхед
Есть опыт работы с JavaScript/Node.js

Не рекомендую использовать Express если:

Нужна строгая типизация (лучше выбрать NestJS с TypeScript)
Требуется максимальная производительность (рассмотрите Fastify)
Команда не знакома с Node.js экосистемой

Начинайте с простого — создайте базовое приложение, изучите middleware, добавьте базу данных и постепенно усложняйте функциональность. Express дает отличный фундамент для роста и развития ваших навыков в серверной разработке.

Полезные ссылки:

В этой статье собрана информация и материалы из различных интернет-источников. Мы признаем и ценим работу всех оригинальных авторов, издателей и веб-сайтов. Несмотря на то, что были приложены все усилия для надлежащего указания исходного материала, любая непреднамеренная оплошность или упущение не являются нарушением авторских прав. Все упомянутые товарные знаки, логотипы и изображения являются собственностью соответствующих владельцев. Если вы считаете, что какой-либо контент, использованный в этой статье, нарушает ваши авторские права, немедленно свяжитесь с нами для рассмотрения и принятия оперативных мер.

Данная статья предназначена исключительно для ознакомительных и образовательных целей и не ущемляет права правообладателей. Если какой-либо материал, защищенный авторским правом, был использован без должного упоминания или с нарушением законов об авторском праве, это непреднамеренно, и мы исправим это незамедлительно после уведомления. Обратите внимание, что переиздание, распространение или воспроизведение части или всего содержимого в любой форме запрещено без письменного разрешения автора и владельца веб-сайта. Для получения разрешений или дополнительных запросов, пожалуйста, свяжитесь с нами.