Einrichten einer Node-Entwicklungsumgebung

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

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

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

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

Es gibt auch andere periphere Werkzeuge, die Teil einer typischen Entwicklungsumgebung sind, einschließlich Texteditoren oder IDEs zum Bearbeiten von Code und Versionskontroll-Werkzeuge wie Git zur sicheren Verwaltung verschiedener Versionen Ihres Codes. Wir gehen davon aus, dass Sie bereits solche Werkzeuge installiert haben (insbesondere einen Texteditor).

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

In diesem Artikel stellen wir Anweisungen für die Einrichtung unter Windows, macOS und Ubuntu Linux zur Verfügung.

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

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

Bei Express sollten Sie immer die neueste Version verwenden.

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

Um Express zu verwenden, müssen Sie Nodejs und den Node Package Manager (npm) auf Ihrem Betriebssystem installieren. Um dies zu erleichtern, installieren wir zunächst einen Node-Versionmanager und verwenden ihn dann, um die neuesten Long Term Supported (LTS)-Versionen von Node und npm zu installieren.

Es gibt eine Reihe von Node-Versionmanagern für Windows. Hier verwenden wir nvm-windows, der unter Node-Entwicklern sehr angesehen ist.

Installieren Sie die neueste Version über das Installationsprogramm Ihrer Wahl von der Seite nvm-windows/releases. Nachdem nvm-windows installiert wurde, 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

Zur Zeit der Erstellung dieses Textes ist die LTS-Version von Nodejs 20.11.0. Sie können diese als die aktuelle Version verwenden, indem Sie den folgenden Befehl verwenden:

nvm use 20.11.0

Verwenden Sie den Befehl nvm --help, um weitere Befehlszeilenoptionen zu erhalten, wie das Auflisten aller verfügbaren Node-Versionen und aller heruntergeladenen NVM-Versionen.

Es gibt eine Reihe von Node-Versionmanagern 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 Terminalanleitungen 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

Zur Zeit der Erstellung dieses Textes ist die LTS-Version von Nodejs 20.11.0. Der Befehl nvm list zeigt die heruntergeladene Versionen und die aktuelle Version an. Sie können eine bestimmte Version als aktuelle Version festlegen, indem Sie den folgenden Befehl verwenden (genau wie bei nvm-windows):

nvm use 20.11.0

Verwenden Sie den Befehl nvm --help, um weitere Befehlszeilenoptionen zu erfahren. Diese sind oft ähnlich oder gleich denen von nvm-windows.

Sobald Sie nvm angewiesen haben, eine bestimmte Node-Version zu verwenden, können Sie die Installation testen. Eine gute Möglichkeit, dies zu tun, ist die Verwendung des "version"-Befehls in Ihrem Terminal/Befehlsfenster und zu überprüfen, ob 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 lassen Sie uns einen sehr einfachen "reinen Node"-Server erstellen, der im Browser "Hello World" ausgibt, wenn Sie die richtige URL in Ihrem Browser besuchen:

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 zu erstellen (createServer()), der HTTP-Anfragen am Port 3000 abhört. Das Skript gibt dann eine Nachricht in die Konsole aus, welche Browser-URL Sie verwenden können, um den Server zu testen. Die createServer()-Funktion nimmt als Argument eine Callback-Funktion an, die bei einer eingehenden HTTP-Anfrage aufgerufen wird — diese 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 tut! Wir werden unseren Code genauer erklären, sobald wir anfangen, Express zu verwenden!

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

   bash

   node hellonode.js
   

   Sobald der Server gestartet ist, wird die Konsolenausgabe angezeigt, die die IP-Adresse angibt, unter 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 Zeichenfolge "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 die Entwicklung, das Testen und/oder die 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 beziehen. Typischerweise verwalten wir Abhängigkeiten jedoch mithilfe einer einfachen Textdefinitionsdatei namens package.json. Diese Datei listet alle Abhängigkeiten für ein bestimmtes JavaScript-„Paket“ auf, einschließlich des Namens des Pakets, der Version, der Beschreibung, der initialen Datei, die ausgeführt werden soll, der Produktionsabhängigkeiten, der Entwicklungsabhängigkeiten, der Node-Versionen, mit denen es arbeiten kann, usw. Die package.json-Datei sollte alles enthalten, was npm benötigt, um Ihre Anwendung abzurufen und auszuführen (wenn Sie eine wiederverwendbare Bibliothek schreiben würden, könnten Sie diese Definition verwenden, um Ihr Paket im npm-Repository hochzuladen und anderen Benutzern 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 verwenden.

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 fordert Sie auf, eine Reihe von Dingen anzugeben, einschließlich des Namens und der Version Ihrer Anwendung und des Namens der initial auszuführenden Datei (standardmäßig ist dies index.js). Akzeptieren Sie zunächst einfach die Standardeinstellungen:

   bash

   npm init
   

   Wenn Sie die package.json-Datei anzeigen (cat package.json), werden die akzeptierten Standardeinstellungen angezeigt, 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 Liste der Abhängigkeiten Ihrer package.json-Datei:

   bash

   npm install express@^4.21.2
   

   Der Abhängigkeitsbereich Ihrer package.json erscheint jetzt 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": "^4.21.2"
     }
   }
   

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

   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 mittels require() und verwendet es, um einen Server (app) zu erstellen, der HTTP-Anfragen am Port 3000 abhört und eine Nachricht in die Konsole ausgibt, welche Browser-URL Sie verwenden können, um den Server zu testen. Die app.get()-Funktion antwortet nur auf HTTP-GET-Anfragen mit dem angegebenen URL-Pfad ('/'), in diesem Fall, indem sie eine Funktion aufruft, um unsere Hello World!-Nachricht zu senden.

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

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

   bash

   node index.js
   

   Sie werden die folgende Konsolenausgabe sehen:

   Example app listening on port 3000
   

6. Navigieren Sie zur URL http://localhost:3000/. Wenn alles funktioniert, sollte der Browser die Zeichenfolge „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 in der Produktion nicht installieren müssen). Zum Beispiel, um das beliebte JavaScript-Linting-Tool ESLint zu verwenden, würden Sie npm wie folgt aufrufen:

npm install eslint --save-dev

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

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

Zusätzlich zu den definierten und abgerufenen Abhängigkeiten können Sie auch benannte Skripte in Ihren package.json-Dateien definieren und npm verwenden, um sie mit dem run-script-Befehl auszuführen. Dieser Ansatz wird häufig verwendet, um die Ausführung von Tests und Teilen der Entwicklungs- oder Build-Toolchain zu automatisieren (z. B. das Ausführen von Tools zum Komprimieren von JavaScript, Verkleinern von Bildern, LINT/Analysieren Ihres Codes usw.).

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

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

Um etwas weiter zu erklären, eslint src/js ist ein Befehl, den wir in unserem Terminal/Command-Line eingeben könnten, um eslint auf JavaScript-Dateien auszuführen, die im Verzeichnis src/js in unserem App-Verzeichnis enthalten sind. Durch das Einfügen des obigen Befehls in die package.json-Datei unserer Anwendung erhalten wir eine Abkürzung für diesen Befehl — lint.

Wir könnten eslint dann mit npm ausführen, indem wir aufrufen:

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

Dieses Beispiel sieht möglicherweise nicht kürzer aus als der ursprüngliche Befehl, aber Sie können viel größere Befehle in Ihre npm-Skripte einfügen, einschließlich Ketten von mehreren Befehlen. Sie könnten ein einziges npm-Skript identifizieren, das gleichzeitig all Ihre Tests ausführt.

Das Express Application Generator-Werkzeug generiert ein Express-Anwendungsskelett. Installieren Sie den Generator mit npm wie gezeigt:

npm install express-generator -g

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

express helloworld

npx express-generator helloworld

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

express --help

Der Generator erstellt die neue Express-App in einem Unterordner Ihres aktuellen Standorts und zeigt den Fortschritt des Builds in der Konsole an. 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 hat eine package.json-Datei in ihrem Stammverzeichnis. Sie können diese öffnen, um zu sehen, welche Abhängigkeiten installiert sind, einschließlich Express und der Template-Bibliothek 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

Führen Sie dann die App aus (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 Protokolle und gibt eine Ausgabe wie die folgende:

>SET DEBUG=helloworld:* & npm start

> [email protected] 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 Standardbegrüßungsseite von Express zu sehen.

Wir werden mehr über die generierte App sprechen, wenn wir den Artikel zur Erstellung einer Skelettanwendung erreichen.

Sie haben jetzt eine Node-Entwicklungsumgebung auf Ihrem Computer eingerichtet, die zum Erstellen von Express-Webanwendungen verwendet werden kann. Sie haben auch gesehen, wie npm verwendet werden kann, um Express in eine Anwendung zu importieren, und auch, wie Sie Anwendungen mithilfe des Express Application Generator-Werkzeugs erstellen und dann ausführen können.

Im nächsten Artikel beginnen wir mit einem Tutorial zur Erstellung einer vollständigen Webanwendung mit dieser Umgebung und den zugehörigen Werkzeugen.

• Downloads Seite (nodejs.org)
• Installation von Express (expressjs.com)
• Express Application Generator (expressjs.com)
• Verwendung von Node.js mit Windows-Subsystem für Linux (docs.microsoft.com)

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• Übersicht: Express-Web-Framework (Node.js/JavaScript)
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