Introducción a NodeJS

Noviembre 2013

https://github.com/QuickTutorials/nodeJS

luis.gonzalez@beeva.com
carlos.hernadez@beeva.com
manuel.delavega@beeva.com
manuel.depaz@beeva.com

Estructura del curso
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¿Javascript en el lado del servidor? Ideas y principios de Node.js
Benchmarking: Apache vs Node.js
Teoría de la programación en Javascript
Concurrencia, Ciclo de Eventos y I/O no bloqueante
JSON = JS Object Notation
Instalando node.js
Modules, packages, ... NPM
Developing and debugging with Eclipse
Otro IDE… en la nube
El estado del arte
Referencias y documentación

¿Qué es node.js?
Node.js es un entorno de programación en el lado del servidor basado en el
lenguaje de programación Javascript, con I/O de datos en una arquitectura
orientada a eventos, y creado a partir del motor del navegador Chrome: V8.
Fue creado con el enfoque de ser útil en la creación de programas de red
altamente escalables, como por ejemplo, servidores web.

Historia de node
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La primera versión se publicó en 2009
Node es el entorno de ejecución más librerías.
Se ha creado a partir del motor V8 de Google Chrome:
8000 líneas de C/C++
2000 líneas de Javascript

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Javascript del lado del servidor (SSJS)
Centrado en la eficiencia
Utiliza un ciclo de eventos en lugar de hilos nuevos por cada conexión (event loop).
Cada operación de I/O de node es asíncrona.
Puede manejar miles de conexiones simultáneas con una sobrecarga mínima en un sólo
proceso

Historia de node
¿Quién usa node?

Historia de node
¿Para qué se puede usar node?
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Creación rápida de servidores http/tcp/… (http, net,...)
Aplicaciones Web (p.e. Express, Jade, …)
Servicios Web (p.e. Restify,...)
Conexión con Bases de datos (MySQL, MongoDB, SQlite)
Control de dispositivos Arduino (p.e. Johnny-Five)
Scripting y conversiones en local o en servidor (p.e. Less)
Manejo de flujos binarios por ejemplo para para Web RTC (p.e. Lynckia)
…

Todo esto se logra de forma ágil y rápida con las funcionalidades de node.js y a
través de multitud de módulos que siempre se intenta que se integren de forma
transparente bajo la misma perspectiva de rendimiento y asincronía.

Node.js

Apache PHP

Leyenda
Fuente:

Usuarios Concurrentes

http://zgadzaj.com/benchmarking-nodejs-basic-performance-tests-against-apache-php
https://code.google.com/p/node-js-vs-apache-php-benchmark/wiki/Tests
http://blog.loadimpact.com/2013/02/01/node-js-vs-php-using-load-impact-to-visualize-node-js-efficency/

Tiempo de Respuesta
Uso de CPU en servidor


Fuente: http://www.richwandell.com/wordpress/realistic-node-js-vs-apache-php-test/

Benchmarking: Apache vs Nginx
I/O latency
L1: 3 cycles
L2: 14 cycles
RAM: 250 cycles
DISK: 41,000,000 cycles
NETWORK: 240,000,000 cycles
Nginx también usa un ciclo de
eventos en lugar de una conexión
por hilo como Apache.
Fuente: http://blog.webfaction.com/2008/12/a-little-holiday-present-10000-reqssec-with-nginx-

¿Por qué es más rápido Node.js?
Gracias a su naturaleza asíncrona Node no ocupa ciclos de procesador ni recursos cuando se
cambia de hilo o proceso.
500 milisegundos

llamada a
BBDD

llamada a
BBDD

IDLE

500 milisegundos

proceso
respuesta

programa síncrono java/php
...

proceso
respuesta

programa asíncrono en nodejs

¿Por qué es más rápido Node.js?
Node.js no es más
rápido…
pero maneja mucho mejor la
concurrencia “masiva” ya que
es asíncrono…
lo que da la apariencia
de ser más rápido.

Teoría de Javascript
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Lenguaje interpretado
Débilmente tipado
Sobrecargado gracias a V8

pero también con
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POO
Excepciones
Herencia
Prototipos
…

Ahora, lo que antes era window (front-side) es runtime (server-side)

PHP
<?php
$books = array("Myst: The Book of Atrus",
"Myst: The Book of Ti'ana",
"Myst: The Book of D'ni");
serveBooks($books);
function serveBooks($books) {
echo $html = '' . join($books, ' ') . '';
$books = array(); // Intentionally cleaned
}
?>

Node.js
var books = [ 'The Fellowship of the Ring',
'The Two Towers',
'The return of the King' ];
function serveBooks() {
var html = '' + books.join(' ') + '';
books = []; // Intentionally cleaned
}

Recordad Chavalada:
“Un gran poder conlleva una
gran responsabilidad”

PHP
<?php
print('Hello');
sleep(5);
print('World');
?>

Node.js
console.log('Hello');
setTimeout(function() {
console.log('World');
}, 5000);
console.log('(Im waiting here meanwhile... but not
blocked)');

// Imprime
Hello
(espera 5s)
World

// Imprime
Hello
I’m waiting here meanwhile… but not blocked
(espera 5s)
World

// Operaciones de E/S bloqueantes
var urls = db.query("select * from urls"); //esperar
urls.each(function(url) {
var page = http.get(url); //esperar
save(page); //esperar
});
// E/s No bloqueante, petición asíncrona
db.query("select * from urls", function(urls) {
url.each(function(url) {
http.get(url, function(page) {
save(page);
});
});
});

Aún así, siempre podemos hacerlo mal
var start = Date.now();
console.log('time at start? ' + start);
console.log('calling #1');
console.log('seconds elapsed at #1 function? '+ (Date.now()start));
for (var i=0;i<10000000000; i++) {
/* do nothing, but blocks the execution */
}
}, 1000);
console.log('calling #2');
console.log('seconds elapsed at #2 function? '+ (Date.now()start));
}, 2000);
console.log('EOF');

// Imprime
time at start? 1383521764394
calling #1
calling #2
EOF
seconds elapsed at #1 function?
1006
(espera 17s bloqueado)
seconds elapsed at #2 function?
17526

PHP (30s aprox = 3000 emails)
<?php
$addresses = array(
‘luis.gonzales@beeva.com',
‘carlos.hernadez@beeva.com',
‘manuel.delavega@beeva.com',
‘manuel.depaz@beeva.com'
);
$message = 'I am writing to inform you of a...';
$count = 0;
foreach($addresses as $person) {
// Attempt to send email.
if (mail($person, 'New opportunity', $message)) {
$count++;
}
}

Node.js (3s aprox = 3000 emails)
var mail = require('mail');
var addresses = [
‘luis.gonzales@beeva.com',
‘carlos.hernadez@beeva.com',
‘manuel.delavega@beeva.com',
‘manuel.depaz@beeva.com'];
var message = 'I am writing to inform you of a...';
var count = 0;
addresses.forEach(function(person, i) {
// Attempt to send email.
mail(person, 'New opportunity', message, function(err) {
if (!err) {
count++;
}
// Don't wait, get the next address NOW.
if (i == addresses.length - 1) {
console.log(count + " messages sent");
}

// Once email is sent, get the next address.
echo $count . "messages sent";
?>

});
});

Python Single Thread vs Node
Ejemplo gráfico acerca de qué significa
realmente asíncrono vs síncrono:
*Insertamos en python (sin hilos) 50 elementos en una tabla.
*Insertamos esos mismos 50 elementos con node.
¿Qué pasa?

fuente: https://github.com/roclas/nodejsutilities/tree/master/benchmarks

JSON = JS Object Notation
if (process.argv.length<3){
console.error("missing argument (file to parse)");
return(-1);
}
var fs = require('fs'),readline = require('readline');

Ejemplo práctico.
¿Que mejor lenguaje que javascript para
procesar objetos en notación javascript (json)?

var rd = readline.createInterface({
input: fs.createReadStream(process.argv[2]),
output: process.stdout,
terminal: false
});
rd.on('line', function(line) {
try {
var l=JSON.parse(line);
console.log(JSON.stringify(l,null,4));
} catch(error) {}
});

Fuente

https://github.com/roclas/nodejsutilities/blob/master/parse_json_lines.js

Instalando node.js
Descargamos la última versión desde: http://nodejs.org/download/
* Requiere Python 2.6+ si se quiere construir a partir de los fuentes
●

Instalar node.js en Ubuntu
sudo apt-get install python-software-properties
sudo add-apt-repository ppa:chris-lea/node.js
sudo apt-get update
sudo apt-get install nodejs npm

●

Compilar* e Instalar node.js en otras distribuciones:
apt-get install python g++ make
mkdir ~/nodejs && cd $_
wget -N http://nodejs.org/dist/node-latest.tar.gz
tar xzvf node-latest.tar.gz && cd `ls -rd node-v*`
./configure
make install

●

Microsoft Windows y Mac OS X tienen su propio asistente instalador:
http://nodejs.org/dist/v0.10.21/x64/node.exe (x64) o http://nodejs.org/dist/v0.10.21/node.exe (i386)
http://nodejs.org/dist/v0.10.21/node-v0.10.21.pkg (universal)

Modules, packages, ...

Packages per day across popular platforms. (Source: www.modulecounts.com)


Fuente https://www.modulecounts.com

Un módulo es cualquier cosa que pueda cargarse con un require() en un programa, por ejemplo:
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Una carpeta con un fichero package.json que tiene dentro con un main().
Una carpeta con un fichero index.js.
Un fichero javascript cualquiera.
Un fichero json cualquiera.

Un paquete es:

A.

Una carpeta que contiene un programa descrito por un fichero package.json.

B.
C.
D.
E.
F.
G.

un tarball comprimido que contiene un A.
una url que resuelve a un B.
un <name>@<version> que es publicado mediante un C.
un <name>@<tag> que apunta a un D.
un <name> cuyo último tag satisface E.
una url Git que cuando es clonada se convierte en un A.

package.json
{
"name": "best-practices",
"description": "A package using versioning best-practices",
"author": "Charlie Robbins <charlie@nodejitsu.com>",
"dependencies": {
"colors": "0.x.x",
"express": "2.3.x",
"optimist": "0.2.x"
},
"devDependencies": {
"vows": "0.5.x"
},
"engine": "node >= 0.4.1"
}

Desarrollando y depurando con Eclipse
Hay dos alternativas para desarrollar con Eclipse:
●
Nodeclipse: http://dl.bintray.com/nodeclipse/nodeclipse/0.7.0/
●
eNide: http://www.nodeclipse.org/enide/studio/

Desarrollando y depurando en Chrome

Fuente: https://developers.google.com/chrome-developer-tools/docs/javascriptdebugging

Otro IDE… en la nube

https://c9.io

El estado del arte
A continuación os mostraremos una serie de
aplicaciones realizadas con Node.

Proxy inverso de CSS
Proxy inverso de CSS para desarrolladores de front.
Utilizado para no tener que instalar entornos
(eclipse+maven+tomcat+...¿?) si solo queremos editar css /
falsear ciertos servicios.

https://github.com/roclas/nodejsutilities

scripting…
Node.js se puede utilizar también para crear herramientas y programas para
línea de comando (CLI).
https://github.com/vonkhades/stem.js/wiki

intérprete

https://github.com/vonkhades/stem.js

angularjs+websocket+mongodb
El propósito de esta aplicación es ofrecer una arquitectura
completa basada en javascript para el desarrollo de
aplicaciones web, tanto el lado de servidor como el de front.
Hoy en día estos es posible gracias a entornos de ejecución
como NodeJS, que nos permiten programar nuestro backend
en javascript, pero también nos ayuda a realizar ciertas
tareas en el front.
La comunicación con el servidor en esta aplicación estará
basada en websockets, conectando con una base de datos
orientada a documentos (en nuestro caso una mongodb),
alojada en www.mongolab.com.

https://github.com/madelavega/angularjs-websocket-mongodb

Referencias y documentación
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Web Oficial de Node.js: http://nodejs.org/
eBook Smashing Node.js http://smashingnode.com/

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●

Presentación sobre el modelo I/O http://nodejs.org/jsconf.pdf
Artículo teórico sobre el diseño de node.js http://blog.nodejitsu.com/the-nodejs-philosophy
Artículo de introducción a NPM http://informatica27.wordpress.com/2012/04/18/una-introduccion-a-npm-nodejs/
Presentación node.js http://www.slideshare.net/gabriele.lana/nodejs-explained-with-examples
Presentación node.js http://blog.elfilo.net/charla_nodejs/

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●

Blog con muchos ejemplos: http://howtonode.org/
Página web del proyecto V8 (Core del navegador Chrome): http://code.google.com/p/v8/
Repositorio con los ejemplos del curso en GitHub: https://github.com/QuickTutorials/nodeJS
Tutorial-Ejemplo de una aplicación con node.js y express: http://codehero.co/series/node-y-express/

●
●

Charla sobre Node.js en (castellano):
Charla de Node.js (castellano) http://www.tucamon.es/contenido/drupal-node-js

●

Benckmark Java EE vs Node http://bijoor.me/2013/06/09/java-ee-threads-vs-node-js-which-is-better-for-concurrent-data-processingoperations/

Ejercicio...
Ejemplos de infobox vcard

●

Crear un programa CLI o servidor que lea una pagina de la wikipedia como
parámetro, y si esa pagina tiene "infobox vcard" que regrese un JSON.

●

El programa deberá devolver específicamente el elemento DOM con clase
“vcard”

●

Utilizar jsdom https://github.com/tmpvar/jsdom para hacer el parser de HTML

●

Para leer parámetros (CLI) usar process.argv[XXX]

p.e. http://es.wikipedia.org/wiki/España

leer el HTML de la
wikipedia

parsear el elemento
DOM con clase css
“vcard”

recorrerlo y
generar un
json pantalla.

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