👨‍🏭 💃🏾 💽 Windows上のNode.js（パフォーマンステストあり） 👰🏻 🤛🏼 🈶

この記事では、初心者のWebプログラマーとNode.jsの学習を考えている人々にとって最も重要な質問、つまり以下を検討します。

Node.js作業環境をコンピューターにインストールする方法。
コードの書き方。
デバッグ方法。
リモートサーバーで発生したことを展開する方法。

そして、記事の最後にあるパフォーマンステストは、実際にはNode.jsを学習する必要がある理由についての質問への回答を提供するでしょう。

Node.jsは、ネットワークアプリケーションを構築するためのイベント駆動型Javascriptフレームワークです。主なアイデアは、コードの実行中は何もブロックされないということです。データの転送、ユーザーの入力、接続の確立など、何かを待機する操作はありません。すべては、同期操作が待機している開始時に発生するイベントに基づいて構築されます。これにより、古い同期システムに比べて、時には数十倍の重要なパフォーマンス上の利点が得られます。 2011年11月にリリースされたバージョン0.6.0以降、Node.js for Windowsのアセンブリは安定していると宣言されました。

作業環境を設定する

まず、 Web Platform Installerをダウンロードしてインストールし、起動し、[オプション]をクリックし、[追加シナリオを表示]フィールドにHelicon Zoo Feedへのリンクを追加する必要があります： http : //www.helicontech.com/zoo/feed/

その後、Web Platform InstallerにZooタブが表示されます。

Node.jsをインストールする

Zoo-> Enginesタブには、Node.jsを含む利用可能なすべてのWebエンジンのリストがあります。ただし、Node.jsパッケージをインストールすることをお勧めします。Node.jsパッケージには、ノード自体に加えて、さらに便利なモジュールがいくつか含まれているため、 Zoo->パッケージ-> Node.js Hosting Packageを選択し、[追加]、[インストール]をクリックします。

Helicon Zooギャラリーで、現在利用可能なすべてのWebフレームワークとアプリケーションを確認できます。ライセンス契約に同意すると、IIS（まだインストールされていない場合）、Helicon Zoo Module、およびWindows自体のnode.exeのダウンロードとインストールが開始されます。

システムの重要なコンポーネントはノードパッケージマネージャー（npm）で、追加のモジュールをインストールする必要があります。残念ながら、Windows上のnpmの現在のバージョンは不安定です。しかし、対応するものがあります-ryppi.pyユーティリティは、npmと同じ方法で使用できます。 ryppi.pyはPythonで記述されているため、Node.jsホスティングパッケージをインストールするとpythonも描画されます。将来、Windowsでnpmが安定して動作する場合、ryppi.pyをそれに置き換えます。これにより、Pythonをインストールするために80MBのディスクスペースが節約されます。

WebMatrixテンプレートをインストールする

そのため、Node.jsをインストールしました。このアプリケーションを作成するために、WebMatrixのテンプレートを使用できます。これらのテンプレートを使用すると、空の空のアプリケーションを作成して、さらなる開発に使用できます。

それらをインストールするには、 Zoo->パッケージ-> WebMatrixテンプレートを選択します。

WebMatrixがインストールされていない場合は、問題ではありません。WebMatrixは、テンプレートのインストール中に自動的にダウンロードおよびインストールされます。インストール後、WebMatrixを実行し、メインのテンプレートから [ サイト]を選択します。

スクリーンショットを見るとわかるように、WebMatrixテンプレートが利用できるフレームワークはNode.jsだけではありません。

Node.jsサイトを作成した後、指定されたURLに移動するか、「実行」をクリックすると、単純な「Hello、World！」が表示されます。

デフォルトでは、新しく作成されたサイトには、Webアプリケーションを簡単に作成するためのエクスプレスフレームワークが含まれています。彼とその依存関係は、サイトの下のnode_modulesディレクトリにあります。これは、リモートサーバーにアプリケーションをデプロイするのに便利です。

パブリックディレクトリは、静的ファイルを格納するためのものです。このディレクトリに配置されたファイルは、Node.jsの呼び出しにつながることなく、IISによって静的ファイルとして直接処理されます。これは、サーバーで誤ってclient * .jsファイルを実行しないようにするために特に重要です。

web.configファイルには、特に静的ファイルのURL書き換えルールが含まれています。最初に、パブリックディレクトリにこのような静的ファイルが存在するかどうかの要求がチェックされます。これは、静的リソースと動的リソースを1つのディレクトリ（通常はルート）に混在させたいWebアプリケーションに必要です。アプリケーションがこの明白に悪質な慣行の対象でない場合、web.configファイルからMicrosoft URL Rewriteのルールを削除し、パブリックファイルを明示的に指定して静的ファイルを参照します。

web.configファイルには、このサイトでNode.jsおよびHelicon Zoo Moduleを実行するために必要な構成ディレクティブも含まれています。

私たちは最初のアプリケーションを書いています

Node.jsの利点の1つは、JavaScriptがWeb開発で広く使用されている有名な言語であることです。これは、エディターの選択に問題がないことを意味します。私たちの場合、無料のWebMatrixは開始するのに適した場所です。

非同期Webフレームワークの機能を示すために、通常は最初にチャットを作成します。そのため、Node.jsで最も有名なデモアプリケーションは、 http：//chat.nodejs.org/のチャットです。そのソースコードは学習に利用できます。

また、ソースがhabrページに完全に収まるように、チャットをできるだけシンプルにすることも決定しました。ユーザー、セッション、スクロール、フォーマットメッセージはありません。ロングポーリングの動作を示すための最も単純な非同期メッセージのみが渡されます。

作業には、以前に作成したNode.jsサイトを使用します。 server.jsおよびindex.htmlファイルを編集する必要があります。

server.jsファイルのソースコードは次のとおりです。

var express = require('express'); var callbacks = []; //     function appendMessage(message){ var resp = {messages: [message]}; while (callbacks.length > 0) { callbacks.shift()(resp); } } //    express var app = module.exports = express.createServer(); app.use(express.bodyParser()); //   index.html app.get('/', function(req, res){ res.sendfile('index.html'); }); //     app.post('/send', function(req, res){ var message = { nickname: req.param('nickname', 'Anonymous'), text: req.param('text', '') }; appendMessage(message); res.json({status: 'ok'}); }); //    app.get('/recv', function(req, res){ callbacks.push(function(message){ res.json(message); }); }); //   app.listen(process.env.PORT);

およびindex.html

 <html> <head> <title>Node.js Zoo Chat</title> <script src="http://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.6/jquery.min.js" type="text/javascript"></script> <script type="text/javascript"> //     $(document).ready(function(){ $('form#send').submit(onSend); longPoll(); $('#nickname').focus(); }); //   Submit     function onSend(eventData){ eventData.preventDefault(); var msgArr = $(this).serializeArray(); var message = { nickname : msgArr[0].value, text : msgArr[1].value }; $.post('/send', message, function (data){ $('#text').val('').focus(); }, 'json'); } //      function longPoll(data){ if (data && data.messages) { for (var i = 0; i < data.messages.length; i++) { var message = data.messages[i]; $('<p><b>'+message.nickname+':</b><span>'+message.text+'</span></p>').hide().prependTo('#messages').slideDown(); } } //  ,   $.ajax({ cache: false, type: "GET", url: "/recv", success: function(data){ longPoll(data); } }); } </script> </head> <body> <h1>Node.js Zoo Chat</h1> <form action="/send" method="post" id="send"> <label for="nickname">Nickname:</label> <input name="nickname" size="10" id="nickname" /> <label for="text">Message:</label> <input name="text" size="40" id="text" /> <input type="submit"> </form> <div id="messages"></div> </body> </html>

変更を適用するには、「再起動」をクリックしてから「実行」をクリックします。

これで、2つの異なるブラウザでチャットを起動して、チャットが機能していることを確認できます。

モジュールをインストールする

Webフレームワークの場合、おそらく最も重要な機能は、さまざまなモジュールの可用性とサードパーティテクノロジの使用です。現在の実装では、Windowsのノードパッケージマネージャー（Node PackageManager）は不安定ですが、Windowsのサポートは既に発表されており、近い将来状況が変わる可能性があります。現時点では、Pythonで記述されたパッケージマネージャー-ryppi.pyを使用できます。ここで覚えておくべき微妙な点が1つあります-ryppi.pyは常に、呼び出された現在のディレクトリのnode_modulesディレクトリにモジュールをインストールします。つまりモジュールをサイトの下に配置するには、サイトのディレクトリに移動して、そこでコマンドを呼び出す必要があります。

 C:\>cd "C:\My Web Sites\Node.js Site" C:\My Web Sites\Node.js Site>ryppi.py install mongodb Installing http://registry.npmjs.org/mongodb/-/mongodb-0.9.7-0.tgz into .\node_modules\mongodb ... Checking dependencies for mongodb ... All done.

また、既存のモジュールのすべてがWindowsで動作するわけではないことにも注意してください。したがって、たとえば、私の意見では、habrovchan octaveによって作成されたノード同期ライブラリは、Windowsでは動作しません。このライブラリにより、多くの場合、Nodeの非同期性を失うことなく、面倒なコールバックパラダイムを取り除くことができますが、Windowsに移植されていないnode-fibersの実装に基づいています。今後、ファイバーのサポートがNode.jsに直接組み込まれることを願っています。

それでも、ほとんどのモジュールはWindows上で安定して動作します。

CoffeScript

Node.jsで多かれ少なかれ大規模なプロジェクトを書き始めると、遅かれ早かれ、JavaScriptはあまりフレンドリーな言語ではないという事実に気付くでしょう。中括弧の群れ、多くの不必要な構造-これらはすべてプログラムの可読性を増すものではなく、コードのさらなる作業を複雑にします。幸いなことに、これに最初に遭遇するのはあなたではなく、問題はすでに解決されている可能性があります。そのため、JavaScriptに基づいた、または拡張した多くの派生言語があります。たとえば、参照用の短いリストを次に示します。http ： //altjs.org/

現時点で最も人気のあるCoffeeScriptを使用できます。 CoffeeScriptコードはよりシンプルで読みやすいです。このコードは、プレーンなJavaScriptにコンパイルされて実行されます。逆に、JavaScriptコードはCoffeeScriptに変換できます。たとえば、CoffeeScriptチャットのserver.jsスクリプトは次のようになります。

 express = require("express") callbacks = [] //     appendMessage = (message) -> resp = messages: [ message ] callbacks.shift() resp while callbacks.length > 0 //    express app = module.exports = express.createServer() app.use express.bodyParser() //   index.html app.get "/", (req, res) -> res.sendfile "index.html" //     app.post "/send", (req, res) -> message = nickname: req.param("nickname", "Anonymous") text: req.param("text", "") appendMessage message res.json status: "ok" //    app.get "/recv", (req, res) -> callbacks.push (message) -> res.json message //   app.listen process.env.PORT

CoffeeScriptの詳細： http : //jashkenas.github.com/coffee-script/

CoffeeScriptのインストール： rippy.py install coffe-script

Node.jsアプリケーションのデバッグ

Node.jsでアプリケーションをデバッグするには、ノードインスペクターという優れたツールがあります。 Node.jsサイトテンプレートにあるnode_modulesディレクトリに既に含まれています。ノードインスペクターは次のように機能します。

デバッグする必要があるアプリケーションがデバッグモードで起動されます（--debugまたは--debug-brkオプションを指定してnode.exeを呼び出します）。
本質的にはWebアプリケーションでもあるノードインスペクターが起動されます。
WebSocketプロトコルを使用して、これら2つのアプリケーションは互いに通信してデバッグデータを転送します。
デバッグされたアプリケーションを含むページがブラウザーで開きます。
Webkit互換ブラウザで、デバッグ情報を含むノードインスペクタインターフェイスが開きます。そのインターフェイスは、Google ChromeまたはSafariのWebインスペクタに似ています。

テンプレートのnode.jsサイトのルートディレクトリには、現在のアプリケーションのデバッグを開始し、デバッグ用にブラウザーでページを開くstart_debug.cmdファイルがあります。

ブラウザーのデバッガーは次のようになります。

サーバー展開

そこで、Webアプリケーションを作成し、それをネットワークに配置したいと考えています。これを行うにはサーバーが必要であり、Node.jsで動作するようにWindowsサーバーをセットアップすることほど簡単なことはありません。作業環境を展開するために行った記事の最初からいくつかの手順を繰り返す必要があります。つまり、Microsoft Web Platform Installerをインストールし、それにHelicon Zooフィードを追加して、ZooリポジトリーからNode.js Hosting Packageをインストールします。それだけです-サーバーはアプリケーションを受け入れる準備ができています。サーバープラットフォームからは、Windows 2008および2008 R2、32ビットおよび64ビットバージョンがサポートされます。

これで、ホストしている場合は、IISマネージャーまたはホスティングパネルを使用してサーバー上に空のWebサイトを作成し、FTPまたはWebDeployを介してアプリケーションをサイトにコピーするだけです。 WebDeployの場合、必要なフォルダー権限も配布されます。 Gitまたは別のバージョン管理システムを使用することもできますが、これはこの記事の範囲外です。

Helicon Zoo Moduleは、もともとホスティングソリューションの構成を考慮して設計されました。そのため、その下のすべてのアプリケーションは分割され、重複しません。デフォルト設定のモジュールは自動的に動作し、負荷が小さいときに1つのワーカー（プロセスプロセッサ）を作成するか、コアの数までワーカーを追加して、アプリケーションの負荷が増加した場合に最大のパフォーマンスを提供します。

Helicon Zooは、エンジンとアプリケーションの概念を使用しています。そのため、エンジンでは、何をどのように、どのプロトコルで、どのポートで、許可される最小および最大ワーカー数とapplicationHost.configファイルでグローバルに設定される同様のグローバル設定によって決定されます。次に、サイトの下で、特定のエンジンを使用するアプリケーションを作成し、このアプリケーションが機能するために必要なパラメーターを渡すことができます。これにより、ホスティング管理者の作業をクライアントから分離し、クライアントを互いに分離することができます。

Node.jsパフォーマンステスト

サーバーとしてのテストマシンは、Core 2 Quad 2.4 Ghz、8 Gb RAM、ギガビットネットワークです。負荷を生成するために、コマンド「ab.exe -n 100000 -c 100 -k」とともに、より強力なコンピューターとApache Benchmarkが使用されました。 ApacheおよびNginxのテストには、Ubuntu 11.04 Server x64が使用されました。 IIS 7テストは、Windows Server 2008 R2で実行されました。 virtualoksはありません-正直な鉄。

3つのテストが実行されました。最初の段階では、Node.jsは現在の時刻を高解像度でページに表示するだけでした。回答がキャッシュから送信されないようにするための時間が必要です。 2番目のテストはMySQLデータベースから読み取り、3番目のテストはデータベースに書き込みます。

結果は次のとおりです（グラフの値は1秒あたりのリクエスト数です）。

印象的ですね。これらのテストが測定するものの少しの説明。異なるプロセッサを測定しているわけではないため、それらをパフォーマンステストと呼ぶことはおそらく完全に真実ではありません。プロセッサのパフォーマンスは向上する可能性がありますが、Webサーバーでは逆の結果、つまり各リクエストにどれだけのプロセッサ時間が費やされる可能性があります。

そのため、最初のテストでは、特定のWebサーバーごとにリクエストを処理する正味のオーバーヘッドと、プロセッサリソースを使用する能力が測定されます。このプロセッサ上のこの一連のテクノロジを高速化しても、答えを返すことができません。このテストでは、Nginxはこのシステム上の各リクエストでバックエンドへの新しい接続を開くため、Windows上のNginxははるかに遅れています。しかし、Windows上のApacheは、反対に、接続プーリングと実際のスレッドに満足しています。

2番目と3番目のテストは、リクエストの「重み」の増加に伴い、リクエストを処理するためのWebサーバーオーバーヘッドの割合がどのように変化するかを示しています。ただし、ファイルシステム、データベースドライバー、データベース自体のパフォーマンスなど、他の多くの要因による影響が大きくなりました。実験では、Mongoとの違いを確認するために、Windows + Zoo + MongoDBの束もテストしました。その結果は、読み取りで6793秒/秒、書き込みで2906秒/秒です。印象的な、特に書き込み速度。

別の興味深い事実は、これらのテストで使用されるソフトウェアおよびハードウェアベースは、この記事の Djangoをテストするときと同じです。したがって、これらのテストの結果を比較できます。もちろん、Node.jsスクリプトははるかに軽量であり、テンプレート、ORMなどは使用しませんでした。しかし、まだ考える理由があります。

読者のリクエストに応じて、詳細なチャートを掲載します。 Webサーバー自体のオーバーヘッドを確認することが最善であるため、単純な時間出力がある最初のテストのみが再測定されました。設定ファイルとテスト済みのjsスクリプトは、ここにあります。インクルードのみがあり、他はすべてデフォルトです。水平スケール-リクエスト、垂直-ミリ秒単位の応答時間。

Windows、IIS7 + Zoo、「時間出力」：

Ubuntu、Apache、「時間出力」：

Ubuntu、Nginx、「時間出力」：

結論

Node.jsは非常に有望なテクノロジーだと思います。優れたパフォーマンスと柔軟性を備えています。 Node.jsがUnixとWindowsの両方で同等に優れており、これらのオペレーティングシステムのそれぞれに適切な技術的ソリューションを使用していることは特に素晴らしいことです。これはテスト結果から明らかです。

まもなくHelicon ZooにErlangとJavaのサポートを追加する予定です。これらのテクノロジーのパフォーマンスを比較することは興味深いでしょう。それまでの間、Node.jsは、サポートされているWebフレームワークの中でスピードの明確なリーダーです。

PS：この記事の公開に協力してくれたrukebaとXaocCPSに感謝します。

Windows上のNode.js（パフォーマンステストあり）