Bạn đã bao giờ nghe về lập trình ứng dụng web với Node.js chưa? Hôm nay, mình sẽ chia sẻ với bạn một loạt bài viết về cách phát triển ứng dụng web bằng Node.js và framework ExpressJs. Series này được tham khảo từ cuốn sách "Node Web Development, 2nd Edition" của tác giả David Herron.
Tìm hiểu về Node.js
Node.js là một nền tảng phát triển ứng dụng web back-end được viết bằng JavaScript. Điều đặc biệt là Node.js không chạy trên trình duyệt như các ứng dụng JavaScript thông thường mà chạy trên máy chủ. Node.js mang đến những tính năng độc đáo như:
- Giao diện dòng lệnh (CLI) cho phép tương tác trực tiếp với máy chủ.
- Mô hình REPL (Read-Eval-Print-Loop) cho phép thực thi các lệnh JavaScript một cách nhanh chóng.
- Hỗ trợ quản lý tiến trình, làm việc với dữ liệu nhị phân, xử lý giao thức mạng TCP và UDP, giải quyết tên miền DNS và hỗ trợ giao thức HTTP và HTTPS.
- Cung cấp khả năng truy cập vào file và thư mục trên máy chủ.
Dưới đây là sơ đồ mô tả các thành phần quan trọng trong Node.js: 
Node.js cho phép bạn dễ dàng thực hiện các giao thức mạng ở cấp độ thấp. Ví dụ, bạn có thể xây dựng một web server chỉ với vài dòng code sử dụng module HTTP của Node.js. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi bạn phải học thêm về các header của gói tin HTTP. So với PHP, Node.js có phần phức tạp hơn nhưng lại cho phép bạn làm việc ở cấp độ thấp. Bên cạnh đó, do Node.js là một framework mã nguồn mở, có nhiều thư viện hỗ trợ việc viết web server nhanh chóng và dễ dàng hơn.
Cấu trúc lập trình hướng sự kiện trong Node.js
Node.js sử dụng kiến trúc lập trình hướng sự kiện không đồng bộ, giúp cho các ứng dụng Node.js chạy với hiệu suất cao. Điều này khác biệt so với các ứng dụng bình thường, ví dụ như một chương trình viết bằng c+ +. Trong các chương trình đó, khi chúng ta gặp một đoạn code đọc dữ liệu, chương trình sẽ phải dừng lại để đợi cho đến khi có dữ liệu để đọc. Để chạy các công việc khác trong khi chờ đợi, chúng ta phải sử dụng đa luồng (multi-threading), tuy nhiên việc này phức tạp và có thể làm chậm server.
Trái lại, Node.js chỉ sử dụng một luồng duy nhất và các câu lệnh nhập xuất không cần phải chờ đợi. Thay vào đó, Node.js sử dụng Event Loop để xử lý các sự kiện. Khi có một sự kiện xảy ra, dữ liệu của sự kiện đó sẽ được chuyển đến các hàm xử lý tương ứng. Trong khi các hàm xử lý đang chạy, Event Loop vẫn tiếp tục nhận sự kiện và chuyển đến các hàm xử lý khác.
Ví dụ, đoạn code sau đây làm nổi bật cách Node.js sử dụng Event Loop để xử lý các công việc không đồng bộ:
query('SELECT * from db', function(err, result) { if (err) throw err; // xử lý result }); Trong đoạn code trên, kết quả trả về từ hàm query() không được gán vào một biến mà được truyền vào một hàm callback. Hàm callback này được chuyển vào Event Loop để chờ cho đến khi luồng chính "rảnh" thì mới được chuyển qua.
Ứng dụng của Node.js
Node.js có những ứng dụng đặc biệt:
- Ứng dụng chat: Node.js rất phù hợp để phát triển các ứng dụng chat real-time với nhiều người dùng và yêu cầu tốc độ cao và băng thông lớn.
- Server API: Node.js mạnh mẽ khi viết các API thao tác với các cơ sở dữ liệu kiểu object như MongoDB. Đặc biệt, việc làm việc với dữ liệu kiểu JSON thì Node.js rất dễ dàng và tự nhiên.
- Hàng đợi: Khi ứng dụng của bạn nhận một lượng lớn dữ liệu cùng lúc, Node.js có thể giúp tránh tình trạng nghẽn cổ chai trong cơ sở dữ liệu bằng cách sử dụng hàng đợi.
- Data streaming: Node.js hiểu rõ rằng các HTTP Request thực tế là các stream dữ liệu. Điều này cho phép Node.js xử lý các ứng dụng đặc biệt như xử lý file trong quá trình đang upload.
- Proxy: Với khả năng xử lý nhiều request cùng lúc, Node.js là sự lựa chọn tốt để xây dựng các proxy server hoặc thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau.
Kết luận
Trên đây là bài viết đầu tiên trong series hướng dẫn lập trình web với Node.js. Hy vọng rằng những kiến thức được chia sẻ đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Node.js. Tiếp theo, bạn có thể theo dõi các bài viết tiếp theo trong series tại đây.
Note: Tôi đã dịch và biên tập bài viết này dựa trên nội dung gốc của David Herron.
