Einrichten einer Node-Entwicklungsumgebung

Node und Express machen es sehr einfach, Ihren Computer einzurichten, um mit der Entwicklung von Webanwendungen zu beginnen. Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über die benötigten Tools, 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, Betriebssystem-Paketmanagern oder aus dem Quellcode installiert (wie in den folgenden Abschnitten gezeigt). Express wird dann von npm als Abhängigkeit Ihrer einzelnen Express-Webanwendungen installiert (zusammen mit anderen Bibliotheken wie Template Engines, Datenbanktreibern, Authentifizierungs-Middleware, Middleware zum Bereitstellen statischer Dateien usw.).

npm kann auch verwendet werden, um den Express Application Generator (global) zu installieren, ein praktisches Tool zum Erstellen von Skeleton-Express-Web-Apps, 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 zu konstruieren, die dasselbe architektonische Layout oder dieselben Abhängigkeiten haben. Wir werden ihn jedoch verwenden, da er den Einstieg erheblich erleichtert und eine modulare Anwendungsstruktur fördert.

Es gibt andere zusätzliche Tools, die Teil einer typischen Entwicklungsumgebung sind, einschließlich Text-Editoren oder IDEs zum Bearbeiten von Code, und Versionskontroll-Management-Tools wie Git für die sichere Verwaltung unterschiedlicher Versionen Ihres Codes. Wir gehen davon aus, dass Sie diese Art von Tools bereits installiert haben (insbesondere einen Texteditor).

Node kann auf Windows, macOS, vielen Linux-Varianten, 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 wird in einer Node-Umgebung betrieben und kann daher auf jeder Plattform ausgeführt werden, die Node unterstützt.

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 der ECMAScript (JavaScript) Standards und Verbesserungen der Node-APIs.

Generell sollten Sie die neueste LTS (langfristig unterstützte) Version verwenden, da diese stabiler ist als die "aktuelle" Version, aber immer noch relativ aktuelle Funktionen hat (und weiterhin aktiv gewartet wird). Sie sollten die aktuelle 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, Authentifizierungs-Engines usw. sind Teil der Anwendung und werden mithilfe des npm-Paketmanagers 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, installieren wir zunächst einen Node-Version-Manager und verwenden ihn 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, der unter Node-Entwicklern sehr angesehen ist.

Installieren Sie die neueste Version mit einem Installer Ihrer Wahl von der Seite nvm-windows/releases. Nachdem nvm-windows installiert ist, 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 diesen als die aktuelle Version verwenden, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

nvm use 20.11.0

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

Für Ubuntu und macOS gibt es eine Reihe von Node-Version-Managern. nvm ist einer der bekannteren 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 Versionsmenge und die aktuelle Version an. Sie können eine bestimmte Version als die aktuelle Version festlegen mit dem folgenden Befehl (gleich wie für nvm-windows)

nvm use 20.11.0

Verwenden Sie den Befehl nvm --help, um weitere Befehlszeilenoptionen zu finden. Diese sind oft ähnlich oder identisch mit 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, ist, den "version" Befehl in Ihrem Terminal/Kommandozeilenfenster zu verwenden und zu prüfen, 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 wollen wir einen ganz einfachen "reinen Node"-Server erstellen, der "Hello World" im Browser ausgibt, wenn Sie die richtige URL in Ihrem Browser aufrufen:

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 HTTP-Anfragen auf Port 3000 abhört. Das Skript gibt dann eine Nachricht in der Konsole aus, welche Browser-URL Sie verwenden können, um den Server zu testen. Die Funktion createServer() nimmt als Argument eine Callback-Funktion an, die bei Eingang einer HTTP-Anfrage aufgerufen wird — dies gibt eine Antwort mit einem HTTP-Statuscode von 200 ("OK") und dem Klartext "Hello World" zurück.

   Hinweis: Keine Sorge, wenn Sie noch nicht genau verstehen, was dieser Code tut! Wir werden unseren Code detaillierter erklären, sobald wir anfangen, Express zu verwenden!

2. Starten Sie den Server, indem Sie in dasselbe Verzeichnis wie Ihre hellonode.js-Datei im Kommandozeilenfenster navigieren und node zusammen mit dem Skriptnamen aufrufen, etwa so:

   bash

   node hellonode.js
   

   Sobald der Server startet, sehen Sie Konsolenausgaben, die die IP-Adresse angeben, 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 Zeichenfolge "Hello World" anzeigen.

Neben Node selbst ist npm das wichtigste Tool zur 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 Tools zu führen, die im Entwicklungsprozess verwendet werden.

Sie können npm manuell verwenden, um jedes benötigte Paket separat zu beziehen. In der Regel verwalten wir stattdessen Abhängigkeiten mithilfe einer einfachen Textdefinitionsdatei namens package.json. Diese Datei listet alle Abhängigkeiten für ein bestimmtes JavaScript-"Paket" auf, einschließlich des Namens des Pakets, seiner Version, Beschreibung, der ersten Datei, die ausgeführt werden soll, Produktionsabhängigkeiten, Entwicklungsabhängigkeiten, der Versionen von Node, mit denen es arbeiten kann usw. Die package.json-Datei sollte alles enthalten, was npm benötigt, um Ihre Anwendung zu beziehen und auszuführen (wenn Sie eine wiederverwendbare Bibliothek schreiben würden, könnten Sie diese Definition verwenden, um Ihr Paket im npm-Repository hochzuladen und es anderen Nutzern zur Verfügung zu stellen).

Die folgenden Schritte zeigen, wie Sie mit npm ein Paket herunterladen, es in der Liste der Projektabhängigkeiten speichern und es dann in einer Node-Anwendung einbinden können.

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 sowie des Namens der ersten Einstiegspunktdatei (standardmäßig ist dies index.js). Für den Moment 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 Verzeichnis myapp und speichern Sie es in der Abhängigkeitsliste Ihrer package.json-Datei:

   bash

    npm install express
   

   Der Abschnitt dependencies in 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 verwenden, rufen Sie die Funktion require() in Ihrer index.js-Datei auf, um sie in Ihre Anwendung einzubinden. Erstellen Sie diese Datei jetzt im Hauptverzeichnis 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. Er importiert das "express"-Modul mit require() und verwendet es, um einen Server (app) zu erstellen, der HTTP-Anfragen auf Port 3000 abhört und eine Nachricht in der Konsole ausgibt, 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 Aufruf einer Funktion zur Übermittlung unserer Hello World! Nachricht.

   Hinweis: Die Backticks in `Example app listening on port ${port}!` lassen uns den Wert von $port in die Zeichenfolge interpolieren.

5. Sie können den Server starten, indem Sie im Kommandozeilenfenster node zusammen mit dem Skript 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 (sodass Ihre Paketbenutzer sie in der Produktion nicht installieren müssen). Um beispielsweise 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 werden:

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

Zusätzlich zum Definieren und 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 Tests und Teile der Entwicklungs- oder Build-Toolchain zu automatisieren (z. B. Tools zum Minifizieren von JavaScript, Verkleinern von Bildern, Analysieren Ihres Codes usw. ausführen).

Um beispielsweise ein Skript zu definieren, um die Entwicklungsabhängigkeit eslint auszuführen, die wir im vorherigen Abschnitt angegeben haben, könnten wir den folgenden Skript-Block zu unserer package.json-Datei hinzufügen (angenommen, unser Anwendungsquellcode befindet sich in einem Ordner /src/js):

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

Um etwas weiter zu erklären, ist eslint src/js ein Befehl, den wir in unser Terminal/Kommandozeile eingeben könnten, um eslint auf JavaScript-Dateien im src/js Verzeichnis innerhalb unseres App-Verzeichnisses auszuführen. Die obige Definition innerhalb unserer package.json-Datei der Anwendung bietet eine Abkürzung für diesen Befehl — lint.

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

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

Dieses Beispiel mag nicht viel kürzer aussehen als der ursprüngliche Befehl, aber Sie können viel größere Befehle in Ihre npm-Skripte 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 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

npx express-generator helloworld

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

express --help

Der Generator wird die neue Express-App in einem Unterordner Ihres aktuellen Standorts erstellen und den Fortschritt des Builds in 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 eine package.json-Datei im Stammverzeichnis haben. 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 etwas 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 hilfreiche Aufzeichnungen, 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 standardmäßige Begrüßungsseite von Express zu sehen.

Wir werden mehr über die generierte App sprechen, wenn wir zu dem Artikel über die Erstellung einer Skeleton-Anwendung 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 wie Sie Anwendungen mit dem Express Application Generator-Tool erstellen und ausführen können.

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