Einrichten 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) auf Ubuntu, macOS und Windows und zeigt, wie Sie Ihre Installation testen können.

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

Node und der npm Package Manager werden zusammen aus vorbereiteten Binärpaketen, Installationsprogrammen, Betriebssystempaketmanagern 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 zur Bereitstellung statischer Dateien usw.) installiert.

npm kann auch verwendet werden, um den Express Application Generator (global) zu installieren, ein praktisches Werkzeug zur Erstellung von Skeletten für Express-Webanwendungen, die dem MVC-Muster folgen. Der Anwendungsgenerator ist optional, da Sie dieses Werkzeug nicht benötigen, um Apps zu erstellen, die Express verwenden, oder um Express-Apps zu erstellen, die das gleiche architektonische Layout oder ähnliche Abhängigkeiten haben. Wir werden es jedoch verwenden, da es den Einstieg erheblich erleichtert und eine modulare Anwendungsstruktur fördert.

Es gibt andere periphere Werkzeuge, die Teil einer typischen Entwicklungsumgebung sind, wie zum Beispiel Texteditoren oder IDEs zum Bearbeiten von Code und Quellcodeverwaltungstools wie Git zur sicheren Verwaltung verschiedener Versionen Ihres Codes. Wir nehmen an, dass solche Werkzeuge (insbesondere ein Texteditor) bereits installiert sind.

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

In diesem Artikel bieten wir Anweisungen zur Einrichtung für Windows, macOS und Ubuntu Linux.

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

Im Allgemeinen sollten Sie die neueste LTS (Long-Term Supported) Version verwenden, da diese stabiler als die "aktuelle" Version ist, während sie dennoch relativ neue Funktionen hat (und immer noch 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 Datenbanktreiber, Template-Engines, Authentifizierungsengines usw., sind Teil der Anwendung und werden mit dem npm Package Manager in die Anwendungsumgebung importiert. Wir werden sie in späteren app-spezifischen Artikeln behandeln.

Um Express verwenden zu können, müssen Sie Nodejs und den Node Package Manager (npm) auf Ihrem Betriebssystem installieren. Um dies zu erleichtern, werden wir zuerst einen Node-Version-Manager installieren und dann damit die neuesten Long Term Supported (LTS) Versionen von Node und npm installieren.

Es gibt eine Anzahl von Node-Version-Managern für Windows. Hier verwenden wir nvm-windows, das bei Node-Entwicklern sehr geschätzt wird.

Installieren Sie die neueste Version mit Ihrem bevorzugten Installationsprogramm von der Seite nvm-windows/releases. Nachdem nvm-windows installiert wurde, öffnen Sie ein Kommandozeilenfenster (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 weitere Optionen der Befehlszeile zu finden, z. B. eine Auflistung aller verfügbaren Node-Versionen und aller heruntergeladenen NVM-Versionen.

Es gibt mehrere Node-Version-Manager für Ubuntu und macOS. nvm ist einer der populäreren und ist die ursprüngliche Version, auf der nvm-windows basiert. Sehen Sie sich nvm > Install & Update Script für die Terminalanweisungen zur Installation der neuesten Version von NVM an.

Nachdem nvm installiert wurde, 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 Versionsmenge und die aktuelle Version an. Sie können eine bestimmte Version als aktuelle Version mit dem unten stehenden Befehl festlegen (dieselbe wie für nvm-windows).

nvm use 20.11.0

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

Sobald Sie nvm so eingestellt haben, dass eine bestimmte Node-Version verwendet wird, können Sie die Installation testen. Eine gute Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, den "version"-Befehl in Ihrem Terminal/Command Prompt zu verwenden und zu überprüfen, ob die erwartete Versionszeichenkette zurückgegeben wird:

> node -v
v20.11.0

Der Nodejs Package Manager npm sollte ebenfalls installiert worden sein und kann auf dieselbe Weise getestet werden:

> npm -v
10.2.4

Als einen etwas aufregenderen Test erstellen wir einen sehr einfachen "reinen Node"-Server, der "Hello World" im Browser ausgibt, wenn Sie die korrekte URL in Ihrem Browser besuchen:

1. Kopieren Sie den folgenden Text in eine Datei mit dem Namen 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 hört. Das Skript gibt dann eine Nachricht an die Konsole aus, welche Browser-URL Sie verwenden können, um den Server zu testen. Die Funktion createServer() nimmt als Argument eine Callback-Funktion, die aufgerufen wird, wenn eine HTTP-Anfrage eingeht – diese gibt eine Antwort mit dem HTTP-Statuscode 200 ("OK") und dem Klartext "Hello World" zurück.

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

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

   bash

   node hellonode.js
   

   Sobald der Server gestartet ist, 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 zur Arbeit mit Node-Anwendungen. npm wird verwendet, um alle Pakete (JavaScript-Bibliotheken), die eine Anwendung für die Entwicklung, das Testen und/oder die Produktion benötigt, abzurufen und kann auch verwendet werden, um Tests und Werkzeuge im Entwicklungsprozess auszuführen.

Sie können npm manuell verwenden, um jedes benötigte Paket separat abzurufen. Normalerweise verwalten wir jedoch Abhängigkeiten mit einer einfachen Textdefinitionsdatei namens package.json. Diese Datei listet alle Abhängigkeiten für ein bestimmtes JavaScript-„Paket“ auf, einschließlich Name, Version, Beschreibung des Pakets, anfängliche auszuführende Datei, Produktionsabhängigkeiten, Entwicklungsabhängigkeiten, Versionen von Node, mit denen es zusammenarbeiten 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 in das npm-Repository hochzuladen und es 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-Befehl init, um eine package.json Datei für Ihre Anwendung zu erstellen. Dieser Befehl fordert Sie zu einigen Informationen auf, einschließlich Name und Version Ihrer Anwendung und dem Namen der anfänglichen Einstiegspunktdatei (standardmäßig ist dies index.js). Für jetzt, akzeptieren Sie einfach die Standardeinstellungen:

   bash

   npm init
   

   Wenn Sie die package.json Datei anzeigen (cat package.json), sehen Sie die akzeptierten Standardeinstellungen, 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 Abschnitt Abhängigkeiten Ihrer package.json wird nun am Ende der package.json Datei erscheinen und Express beinhalten.

   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 verwenden, rufen Sie die Funktion require() in Ihrer index.js Datei auf, um sie in Ihre Anwendung zu integrieren. Erstellen Sie diese Datei jetzt im Hauptverzeichnis der "myapp"-Anwendungsordner 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 ausgibt, die die Browser-URL erläutert, die 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 indem sie eine Funktion aufruft, um unsere Hello World! Nachricht zu senden.

   Hinweis: Die Backticks in der Zeichenkette `Example app listening on port ${port}!` erlauben uns die Interpolation des Werts von $port in die Zeichenkette.

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

   bash

   node index.js
   

   Sie werden folgende Konsolenausgabe sehen:

   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 (so dass Ihre Paketbenutzer sie nicht in der Produktion installieren müssen). Um beispielsweise das beliebte JavaScript Linting-Tool ESLint zu verwenden, würden Sie npm folgendermaßen aufrufen:

npm install eslint --save-dev

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

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

Neben der Definition und dem Abrufen von Abhängigkeiten können Sie auch benannte Skripte in Ihren package.json Dateien definieren und npm aufrufen, um sie mit dem run-script Befehl auszuführen. Dieser Ansatz wird häufig verwendet, um das Ausführen von Tests und Teilen der Entwicklungs- oder Build-Toolchain zu automatisieren (z. B. Tools, um JavaScript zu minimieren, Bilder zu verkleinern, LINT/analysieren Sie Ihren Code, etc.).

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

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

Um dies ein wenig weiter zu erklären: eslint src/js ist ein Befehl, den wir in unserem Terminal/Commandline-Fernpegawai eingeben könnten, um eslint auf JavaScript-Dateien im Verzeichnis src/js innerhalb unseres App-Verzeichnisses auszuführen. Das Hinzufügen der oben genannten Anweisung zur package.json unserer App bietet eine Abkürzung für diesen Befehl — lint.

Wir könnten dann eslint mit npm aufrufen durch:

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 umfangreichere Befehle in Ihre npm-Skripte einfügen, einschließlich Ketten von mehreren Befehlen. Sie könnten ein einziges npm-Skript identifizieren, das alle Ihre Tests auf einmal ausführt.

Das Tool Express Application Generator generiert ein "Skelett" einer Express-Anwendung. 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

Es sei denn, Sie verwenden eine alte Nodejs-Version (< 8.2.0), könnten Sie alternativ die Installation überspringen und express-generator mit npx ausführen. Dies hat den gleichen Effekt wie das Installieren und dann Ausführen von express-generator, installiert das Paket jedoch nicht auf Ihrem System:

bash

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 erstellt die neue Express-App in einem Unterverzeichnis Ihres aktuellen Standorts und zeigt den Fortschritt des Build-Prozesses auf der Konsole an. Nach Fertigstellung 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, die eine Ausgabe wie folgt ergeben:

>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 standardmäßige Express-Willkommensseite zu sehen.

Wir werden mehr über die generierte App sprechen, wenn wir zu dem Artikel über die Generierung einer Skelettanwendung kommen.

Sie haben nun 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 auch, wie Sie Anwendungen mit dem Express Application Generator-Tool erstellen und anschließend ausführen können.

Im nächsten Artikel beginnen wir mit einem Tutorial, um eine vollständige Webanwendung mit dieser Umgebung und den zugehörigen Tools aufzubauen.

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