Einrichtung einer Node-Entwicklungsumgebung

Node und Express machen es sehr einfach, Ihren Computer für die Entwicklung von Webanwendungen einzurichten. Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über die benötigten Werkzeuge, erklärt einige der einfachsten Methoden zur Installation von Node (und Express) unter Ubuntu, macOS und Windows und zeigt, wie Sie Ihre Installation testen können.

Die Express-Entwicklungsumgebung umfasst eine Installation von Nodejs, den npm-Paketmanager und (optional) den Express Application Generator auf Ihrem lokalen Computer.

Node und der npm-Paketmanager werden gemeinsam aus vorbereiteten Binärpaketen, Installationsprogrammen, Betriebssystem-Paketmanagern oder aus dem Quellcode installiert (wie in den folgenden Abschnitten gezeigt). Express wird dann von npm als Abhängigkeit Ihrer individuellen Express-Webanwendungen installiert (zusammen mit anderen Bibliotheken wie Vorlagen-Engines, Datenbanktreibern, Authentifizierungs-Middleware, Middleware für statische Dateien usw.).

npm kann auch verwendet werden, um den Express Application Generator (global) zu installieren, ein praktisches Werkzeug zum Erstellen von Grundgerüsten für Express-Webanwendungen, die dem MVC-Muster folgen. Der Anwendungsgenerator ist optional, da Sie dieses Tool nicht benötigen, um Apps zu erstellen, die Express verwenden, oder Express-Apps mit derselben architektonischen Struktur oder denselben Abhängigkeiten zu erstellen. Wir werden ihn jedoch verwenden, da er den Einstieg erheblich erleichtert und eine modulare Anwendungsstruktur fördert.

Es gibt weitere Hilfswerkzeuge, die Teil einer typischen Entwicklungsumgebung sind, darunter Texteditoren oder IDEs zum Bearbeiten von Code und Quellverwaltungstools wie Git, um verschiedene Versionen Ihres Codes sicher zu verwalten. Wir gehen davon aus, dass Sie diese Art von Werkzeugen bereits installiert haben (insbesondere einen Texteditor).

Node kann auf Windows, macOS, vielen Linux-Distributionen, Docker usw. ausgeführt werden. Eine vollständige Liste finden Sie auf der Node.js Downloads Seite. Fast jeder Personal Computer sollte über die erforderliche Leistung verfügen, um Node während der Entwicklung auszuführen. Express wird in einer Node-Umgebung ausgeführt und kann daher auf jeder Plattform laufen, die Node ausführen kann.

In diesem Artikel bieten wir Installationsanleitungen für Windows, macOS und Ubuntu Linux.

Es gibt viele Veröffentlichungen von Node — neuere Versionen enthalten Fehlerbehebungen, Unterstützung für neuere Versionen der ECMAScript (JavaScript) Standards und Verbesserungen der Node-APIs.

Im Allgemeinen sollten Sie die neueste LTS (Long-Term Supported) Version verwenden, da diese stabiler ist als die "aktuelle" Version und dennoch relativ neue Funktionen bietet (und weiterhin aktiv gewartet wird). Sie sollten die Current Version verwenden, wenn Sie eine Funktion benötigen, die in der LTS-Version nicht vorhanden ist.

Für Express sollten Sie immer die neueste Version verwenden.

Andere Abhängigkeiten, wie z.B. Datenbanktreiber, Vorlagen-Engines, Authentifizierungs-Engines usw., sind Teil der Anwendung und werden mit dem npm-Paketmanager in die Anwendungsumgebung importiert. Wir werden sie in späteren, app-spezifischen Artikeln besprechen.

Um Express nutzen zu können, müssen Sie Nodejs und den Node-Paketmanager (npm) auf Ihrem Betriebssystem installieren. Um dies zu erleichtern, installieren wir zuerst einen Node-Version-Manager und verwenden diesen dann, um die neueste Long Term Supported (LTS) Version von Node und npm zu installieren.

Es gibt eine Reihe von Node-Version-Managern für Windows. Hier verwenden wir nvm-windows, das bei Node-Entwicklern sehr angesehen ist.

Installieren Sie die neueste Version mit Ihrem Installationsprogramm Ihrer Wahl von der nvm-windows/releases Seite. Nachdem nvm-windows installiert ist, öffnen Sie ein Eingabeaufforderungsfenster (oder PowerShell) und geben Sie den folgenden Befehl ein, um die neueste LTS-Version von Nodejs und npm herunterzuladen:

nvm install lts

Zum Zeitpunkt des Schreibens ist die LTS-Version von Nodejs 20.11.0. Sie können diese als aktuelle Version mit dem folgenden Befehl festlegen:

nvm use 20.11.0

Verwenden Sie den Befehl nvm --help, um andere Befehlszeilenoptionen zu finden, wie z.B. das Auflisten aller verfügbaren Node-Versionen und aller heruntergeladenen NVM-Versionen.

Es gibt eine Reihe von Node-Version-Managern für Ubuntu und macOS. nvm ist einer der beliebteren und ist die Originalversion, auf der nvm-windows basiert. Siehe nvm > Install & Update Script für die Terminalanweisungen zur Installation der neuesten Version von nvm.

Nachdem nvm installiert ist, öffnen Sie ein Terminal und geben Sie den folgenden Befehl ein, um die neueste LTS-Version von Nodejs und npm herunterzuladen:

nvm install --lts

Zum Zeitpunkt des Schreibens ist die LTS-Version von Nodejs 20.11.0. Der Befehl nvm list zeigt die heruntergeladene Versionsreihe und die aktuelle Version. Sie können eine bestimmte Version als aktuelle Version mit dem unten stehenden Befehl festlegen (derselbe wie für nvm-windows):

nvm use 20.11.0

Verwenden Sie den Befehl nvm --help, um andere Befehlszeilenoptionen zu finden. Diese sind oft ähnlich oder gleich denen, die von nvm-windows angeboten werden.

Sobald Sie nvm so eingestellt haben, dass Sie eine bestimmte Node-Version verwenden, können Sie die Installation testen. Ein guter Weg, dies zu tun, ist die Verwendung des "Versions"-Befehls in Ihrem Terminal/Eingabeaufforderung und die Überprüfung, dass die erwartete Versionszeichenfolge zurückgegeben wird:

> node -v
v20.11.0

Der Nodejs-Paketmanager npm sollte ebenfalls installiert worden sein und kann auf die gleiche Weise getestet werden:

> npm -v
10.2.4

Als etwas aufregenderen Test erstellen wir einen sehr einfachen "pure node"-Server, der "Hello World" im Browser ausgibt, wenn Sie die richtige URL in Ihrem Browser aufrufen:

1. Kopieren Sie den folgenden Text in eine Datei namens hellonode.js. Dies verwendet reine Node-Funktionen (nichts von Express):

   js

   //Load HTTP module
   const http = require("http");
   const hostname = "127.0.0.1";
   const port = 3000;
   
   //Create HTTP server and listen on port 3000 for requests
   const server = http.createServer((req, res) => {
     //Set the response HTTP header with HTTP status and Content type
     res.statusCode = 200;
     res.setHeader("Content-Type", "text/plain");
     res.end("Hello World\n");
   });
   
   //listen for request on port 3000, and as a callback function have the port listened on logged
   server.listen(port, hostname, () => {
     console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
   });
   

   Der Code importiert das "http"-Modul und verwendet es, um einen Server (createServer()) zu erstellen, der auf HTTP-Anfragen an Port 3000 lauscht. Das Skript druckt dann eine Nachricht an die Konsole über welche Browser-URL Sie verwenden können, um den Server zu testen. Die Funktion createServer() nimmt als Argument eine Rückruffunktion an, die aufgerufen wird, wenn eine HTTP-Anfrage empfangen wird — dies gibt eine Antwort mit einem HTTP-Statuscode von 200 ("OK") und dem Klartext "Hello World" zurück.

   Hinweis: Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie noch nicht genau verstehen, was dieser Code macht! Wir werden unseren Code ausführlicher erklären, sobald wir anfangen, Express zu verwenden!

2. Starten Sie den Server, indem Sie in dasselbe Verzeichnis wie Ihre hellonode.js-Datei in Ihrer Eingabeaufforderung navigieren und node zusammen mit dem Skriptnamen aufrufen, wie folgt:

   bash

   node hellonode.js
   

   Sobald der Server startet, sehen Sie eine Konsolenausgabe, die die IP-Adresse angibt, auf der der Server läuft:

   Server running at http://127.0.0.1:3000/
   

3. Navigieren Sie zur URL http://127.0.0.1:3000. Wenn alles funktioniert, sollte der Browser die Zeichenkette "Hello World" anzeigen.

Neben Node selbst ist npm das wichtigste Werkzeug für die Arbeit mit Node-Anwendungen. npm wird verwendet, um alle Pakete (JavaScript-Bibliotheken) zu holen, die eine Anwendung für Entwicklung, Test und/oder Produktion benötigt, und kann auch verwendet werden, um Tests und Werkzeuge auszuführen, die im Entwicklungsprozess verwendet werden.

Sie können npm manuell verwenden, um jedes benötigte Paket separat zu holen. Normalerweise verwalten wir Abhängigkeiten jedoch über eine Klartext-Definitionsdatei namens package.json. Diese Datei listet alle Abhängigkeiten für ein bestimmtes JavaScript-"Paket" auf, einschließlich des Paketnamens, der Version, der Beschreibung, der Datei, die zuerst ausgeführt wird, der Produktionsabhängigkeiten, der Entwicklungsabhängigkeiten, der mit Node kompatiblen Versionen usw. Die package.json-Datei sollte alles enthalten, was npm zum Abrufen und Ausführen Ihrer Anwendung benötigt (wenn Sie eine wiederverwendbare Bibliothek schreiben, könnten Sie diese Definition verwenden, um Ihr Paket im npm-Repository hochzuladen und für andere Benutzer zur Verfügung zu stellen).

Die folgenden Schritte zeigen, wie Sie npm verwenden können, um ein Paket herunterzuladen, es in den Projektabhängigkeiten zu speichern und es dann in einer Node-Anwendung zu benötigen.

1. Erstellen Sie zuerst ein Verzeichnis für Ihre neue Anwendung und navigieren Sie hinein:

   bash

   mkdir myapp
   cd myapp
   

2. Verwenden Sie den npm init-Befehl, um eine package.json-Datei für Ihre Anwendung zu erstellen. Dieser Befehl fragt Sie nach einer Reihe von Dingen, einschließlich des Namens und der Version Ihrer Anwendung und des Namens der ersten Eintragspunktdatei (standardmäßig ist dies index.js). Akzeptieren Sie zunächst die Standardwerte:

   bash

   npm init
   

   Wenn Sie die package.json-Datei anzeigen (cat package.json), sehen Sie die akzeptierten Standardwerte, die mit der Lizenz enden.

   json

   {
     "name": "myapp",
     "version": "1.0.0",
     "description": "",
     "main": "index.js",
     "scripts": {
       "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
     },
     "author": "",
     "license": "ISC"
   }
   

3. Installieren Sie nun Express im myapp-Verzeichnis und speichern Sie es in der Abhängigkeitsliste Ihrer package.json-Datei:

   bash

    npm install express
   

   Der Abhängigkeitsabschnitt Ihrer package.json erscheint nun am Ende der package.json-Datei und wird Express enthalten.

   json

   {
     "name": "myapp",
     "version": "1.0.0",
     "description": "",
     "main": "index.js",
     "scripts": {
       "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
     },
     "author": "",
     "license": "ISC",
     "dependencies": {
       "express": "^4.17.1"
     }
   }
   

4. Um die Express-Bibliothek zu nutzen, rufen Sie die require()-Funktion in Ihrer index.js-Datei auf, um sie in Ihre Anwendung einzuschließen. Erstellen Sie diese Datei jetzt im Stammverzeichnis des "myapp"-Anwendungsverzeichnisses und geben Sie ihr den folgenden Inhalt:

   js

   const express = require("express");
   const app = express();
   const port = 3000;
   
   app.get("/", (req, res) => {
     res.send("Hello World!");
   });
   
   app.listen(port, () => {
     console.log(`Example app listening on port ${port}!`);
   });
   

   Dieser Code zeigt eine minimale "HelloWorld" Express-Webanwendung. Dies importiert das "express"-Modul mit require() und verwendet es, um einen Server (app) zu erstellen, der auf HTTP-Anfragen an Port 3000 lauscht und eine Nachricht an die Konsole druckt, die erklärt, welche Browser-URL Sie verwenden können, um den Server zu testen. Die Funktion app.get() antwortet nur auf HTTP GET-Anfragen mit dem angegebenen URL-Pfad ('/'), in diesem Fall durch Aufrufen einer Funktion, um unsere Hello World! Nachricht zu senden.

   Hinweis: Die Backticks in `Example app listening on port ${port}!` ermöglichen es uns, den Wert von $port in den String zu interpolieren.

5. Sie können den Server starten, indem Sie Node mit dem Skript in Ihrem Eingabeaufforderungsfenster aufrufen:

   bash

   node index.js
   

   Sie sehen die folgende Konsolenausgabe:

   Example app listening on port 3000
   

6. Navigieren Sie zur URL http://localhost:3000/. Wenn alles funktioniert, sollte der Browser die Zeichenkette "Hello World!" anzeigen.

Wenn eine Abhängigkeit nur während der Entwicklung verwendet wird, sollten Sie sie stattdessen als "Entwicklungsabhängigkeit" speichern (damit die Benutzer Ihres Pakets sie nicht in der Produktion installieren müssen). Zum Beispiel würde man für die Nutzung des beliebten JavaScript-Linting-Tools ESLint npm wie folgt aufrufen:

npm install eslint --save-dev

Der folgende Eintrag würde dann zu Ihrer package.json der Anwendung hinzugefügt:

  "devDependencies": {
    "eslint": "^7.10.0"
  }

Neben der Definition und dem Abrufen von Abhängigkeiten können Sie in Ihren package.json-Dateien auch benannte Skripte definieren und npm verwenden, um sie mit dem run-script Befehl auszuführen. Dieser Ansatz wird häufig verwendet, um Tests und Teile der Entwicklungs- oder Build-Toolkette zu automatisieren (z.B. Werkzeuge zum Minimieren von JavaScript, Reduzieren von Bildern, LINT/Analyse Ihres Codes auszuführen).

Zum Beispiel, um ein Skript zu definieren, um die eslint-Entwicklungsabhängigkeit, die wir im vorherigen Abschnitt angegeben haben, auszuführen, könnten wir folgenden Skriptblock zu unserer package.json-Datei hinzufügen (vorausgesetzt, dass sich unser Anwendungscode in einem Ordner /src/js befindet):

"scripts": {
  // …
  "lint": "eslint src/js"
  // …
}

Um es etwas genauer zu erklären: eslint src/js ist ein Befehl, den wir in unserem Terminal/Kommandozeile eingeben könnten, um eslint auf JavaScript-Dateien im src/js-Verzeichnis innerhalb unseres App-Verzeichnisses auszuführen. Die Einfügen des obigen Abschnitts in die package.json unserer App bietet eine Abkürzung für diesen Befehl — lint.

Wir könnten dann eslint mit npm wie folgt ausführen:

npm run-script lint
# OR (using the alias)
npm run lint

Dieses Beispiel mag nicht viel kürzer erscheinen als der ursprüngliche Befehl, aber Sie können viel größere Befehle in Ihren npm-Skripten einfügen, einschließlich Ketten von mehreren Befehlen. Sie könnten ein einzelnes npm-Skript identifizieren, das alle Ihre Tests auf einmal ausführt.

Das Express Application Generator-Tool erzeugt ein „Skelett“ einer Express-Anwendung. Installieren Sie den Generator mit npm wie gezeigt:

npm install express-generator -g

Um eine Express-App mit dem Namen "helloworld" mit den Standardeinstellungen zu erstellen, navigieren Sie zu dem Ort, an dem Sie sie erstellen möchten, und führen Sie die Anwendung wie gezeigt aus:

express helloworld

npx express-generator helloworld

Sie können auch die zu verwendende Vorlagenbibliothek und eine Reihe anderer Einstellungen angeben. Verwenden Sie den help-Befehl, um alle Optionen anzuzeigen:

express --help

Der Generator wird die neue Express-App in einem Unterordner Ihres aktuellen Standorts erstellen und den Fortgang des Builds auf der Konsole anzeigen. Nach Abschluss zeigt das Tool die Befehle an, die Sie eingeben müssen, um die Node-Abhängigkeiten zu installieren und die App zu starten.

Die neue App wird über eine package.json-Datei in ihrem Stammverzeichnis verfügen. Sie können diese öffnen, um zu sehen, welche Abhängigkeiten installiert sind, einschließlich Express und der Vorlagenbibliothek Jade:

{
  "name": "helloworld",
  "version": "0.0.0",
  "private": true,
  "scripts": {
    "start": "node ./bin/www"
  },
  "dependencies": {
    "cookie-parser": "~1.4.4",
    "debug": "~2.6.9",
    "express": "~4.16.1",
    "http-errors": "~1.6.3",
    "jade": "~1.11.0",
    "morgan": "~1.9.1"
  }
}

Installieren Sie alle Abhängigkeiten für die helloworld-App mit npm wie gezeigt:

cd helloworld
npm install

Dann starten Sie die App (die Befehle sind für Windows und Linux/macOS leicht unterschiedlich), wie unten gezeigt:

# Run helloworld on Windows with Command Prompt
SET DEBUG=helloworld:* & npm start

# Run helloworld on Windows with PowerShell
SET DEBUG=helloworld:* | npm start

# Run helloworld on Linux/macOS
DEBUG=helloworld:* npm start

Der DEBUG-Befehl erzeugt nützliche Protokollierung, was zu einer Ausgabe wie der folgenden führt:

>SET DEBUG=helloworld:* & npm start

> helloworld@0.0.0 start D:\GitHub\express-tests\helloworld
> node ./bin/www

  helloworld:server Listening on port 3000 +0ms

Öffnen Sie einen Browser und navigieren Sie zu http://localhost:3000/, um die Standard-Begrüßungsseite von Express zu sehen.

Wir werden mehr über die generierte App sprechen, wenn wir zum Artikel über das Erzeugen einer Skelettanwendung kommen.

Sie haben jetzt eine Node-Entwicklungsumgebung auf Ihrem Computer eingerichtet, die zur Erstellung von Express-Webanwendungen verwendet werden kann. Sie haben auch gesehen, wie npm verwendet werden kann, um Express in eine Anwendung zu importieren, und wie man Anwendungen mit dem Express Application Generator-Tool erstellen und ausführen kann.

Im nächsten Artikel beginnen wir mit einem Tutorial, um eine vollständige Webanwendung mit dieser Umgebung und den zugehörigen Werkzeugen zu erstellen.

• Downloads Seite (nodejs.org)
• Installing Express (expressjs.com)
• Express Application Generator (expressjs.com)
• Using Node.js with Windows subsystem for Linux (docs.microsoft.com)

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