《Node.js 后端全程實戰(zhàn)》自序

• 《JavaScript全棧開發(fā)》：https://book.douban.com/subject/35493728/
• 《Vue.js全平臺前端實戰(zhàn)》：https://book.douban.com/subject/35886403/
• 《Node.js后端全程實戰(zhàn)》：https://book.douban.com/subject/36374893/

《Node.js 后端全程實戰(zhàn)》這本書是本人“全棧三部曲”系列的收官之作，整個系列的創(chuàng)作過程起源于我某年某月某日在 Facebook 上看到的一張名為“如何成為全棧工程師”的圖，圖中堆疊著一摞足足半人多高的書籍，其中除了最基本的、與 HTML、CSS 相關(guān)的書籍之外，還有介紹瀏覽器端編程的 JavaScript 語言及其框架的書若干本，在服務(wù)器端使用的語言（例如 Java、C# 等）及其框架的書又是若干本，最后再加上關(guān)于 MySQL、SQLite3 這類數(shù)據(jù)庫的以及關(guān)于 Apache 服務(wù)器的書，一共十幾本，頗為壯觀。總而言之，那張圖無看起來無論如何都不想像是要鼓勵初學(xué)者的樣子。于是，我最初的設(shè)想是：嘗試用一本書、一門編程語言介紹那張圖中提及的主要技術(shù)知識。

然而，早在這個系列的第一本書 —— 《JavaScript 全棧開發(fā)》的審閱階段，就不斷地聽到有讀者反饋說：如果只使用 DOM 和 BOM 接口來編寫客戶端應(yīng)用，或者只使用 Node.js 運(yùn)行平臺的原生接口編寫服務(wù)端應(yīng)用，那么對于大多數(shù)人來說，這都將是一個編碼量巨大，調(diào)試和維護(hù)非常繁復(fù)的工作。誠然，《JavaScript 全棧開發(fā)》作為本系列作品的基礎(chǔ)篇，它更傾向于為讀者介紹 JavaScript 這門編程語言本身和客戶端/服務(wù)端應(yīng)用程序架構(gòu)的理論基礎(chǔ)，其中所演示的項目更多是屬于我們在實驗環(huán)境中所進(jìn)行的各種學(xué)習(xí)和研究活動。

在現(xiàn)實的生產(chǎn)環(huán)境中，開發(fā)者們大多數(shù)時候是使用應(yīng)用程序框架和專業(yè)的運(yùn)維工具來應(yīng)對具體項目的開發(fā)工作的。基本上，除了編程語言的基本語法之外，開發(fā)者的設(shè)計開發(fā)能力很大程度上取決于如何根據(jù)自己面對的問題找到適用的框架，并在合理的時間內(nèi)掌握該框架的使用方法，并用它快速地構(gòu)建自己的項目。因此在基礎(chǔ)篇之后，我們將致力于利用具體的項目實踐來向讀者介紹如何構(gòu)建這種“在做中學(xué)，在學(xué)中做”的能力。當(dāng)然了，這些框架和工具往往都是存在適用領(lǐng)域邊界的。換而言之，我們在從事客戶端應(yīng)用的開發(fā)工作時，需要使用的是適用于該領(lǐng)域的框架及相關(guān)的項目構(gòu)建工具，而在從事服務(wù)端應(yīng)用的開發(fā)與維護(hù)工作時則要使用服務(wù)端領(lǐng)域的框架與相關(guān)的運(yùn)維工具，它們各自可能都需要用一本書的篇幅來介紹。

(資料圖片)

因此，作為《JavaScript 全棧開發(fā)》在客戶端開發(fā)方向上的補(bǔ)充，我在去年出版了《Vue.js 全平臺前端實戰(zhàn)》一書。在該書中，我們以 Vue.js 框架及其相關(guān)工具為例為讀者介紹了客戶端開發(fā)工作的相關(guān)實踐。而各位手中的這本書則是其在另一方向上的補(bǔ)充，我們將以基于 Express.js 框架及其相關(guān)的工具為例介紹 Node.js 應(yīng)用程序在服務(wù)端的開發(fā)與維護(hù)。

0.1 本書簡介

簡而言之，這本書將致力于探討在服務(wù)端領(lǐng)域中如何以基于 Node.js 運(yùn)行平臺的 Express.js 框架為中心，并搭配 Docker、Kubernetes 等服務(wù)端運(yùn)維工具為讀者介紹服務(wù)端應(yīng)用的開發(fā)與維護(hù)工作。我們計劃從 Express.js 框架的基本使用開始，循序漸進(jìn)，層層深入地介紹 HTTP 服務(wù)的創(chuàng)建與開發(fā)、RESTful API 的設(shè)計與實現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫接口設(shè)計與實現(xiàn)、以及服務(wù)端應(yīng)用的部署與維護(hù)。在這過程中，我將會在書中提供大量可讀性高，可被驗證的代碼示例，以幫助讀者理解書中所介紹的技術(shù)概念、編程思想與程序設(shè)計理念。

本書的主體將由兩部分組成，第一部分介紹的是 Express.js 框架的基本使用方法，這里將用 4 章的篇幅介紹 Express.js框架本身的設(shè)計理念、核心組件、中間件機(jī)制以及項目組織方式等議題。在這部分中，我們將會具體介紹如何利用Express.js 框架創(chuàng)建一個基于 RESTful API 規(guī)范的服務(wù)端應(yīng)用。第二部分將會介紹服務(wù)端應(yīng)用的部署與運(yùn)維工作。在這部分中，我們也將用 4 章的篇幅具體介紹如何使用 Docker、Kubernetes 等服務(wù)端運(yùn)維工具來實現(xiàn)對本書第一部分開發(fā)的應(yīng)用程序的自動化部署與維護(hù)。下面是本書各章的內(nèi)容簡介：

• 第1章：服務(wù)端開發(fā)環(huán)境：在正式開始服務(wù)端開發(fā)的議題之前，我們會先用一章的篇幅帶領(lǐng)讀者進(jìn)行一些必要的準(zhǔn)備工作，目的是配備好后續(xù)章節(jié)中要使用的服務(wù)端環(huán)境以及相關(guān)的開發(fā)工具，并對相關(guān)的應(yīng)用程序設(shè)計理念做一個概念性的介紹，幫助讀者以最好的狀態(tài)進(jìn)入到后續(xù)的項目實踐中去。

• 第2章：服務(wù)端開發(fā)方案：在這一章中，我們首先會對 Express.js 框架做一個簡單的概況介紹，目的是讓讀者了解這一服務(wù)端框架的核心特性及其所能帶來的開發(fā)優(yōu)勢。然后，我們將分別演示使用 Express.js 框架實現(xiàn)服務(wù)端業(yè)務(wù)邏輯的兩種不同方案，并根據(jù)“線上簡歷”這項應(yīng)用的具體需求對該項目進(jìn)行初始化配置和結(jié)構(gòu)安排，目的是借助這一過程讓讀者了解基于 Express.js 框架來創(chuàng)建項目的基本步驟，以及這些步驟背后所反映的設(shè)計思路。

• 第3章：數(shù)據(jù)庫接口設(shè)計：在這一章中，我們將介紹數(shù)據(jù)庫在服務(wù)端開發(fā)工作中所扮演的角色，以及它們在 Express.js 框架中的使用方式，在介紹過程中，我們會分別基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的特點來探討數(shù)據(jù)庫的接口設(shè)計，并以 MySQL、MongoDB 這兩種不同類型的數(shù)據(jù)庫為例來演示如何在服務(wù)端項目中設(shè)計并實現(xiàn)訪問這些數(shù)據(jù)庫的 API。

• 第4章：服務(wù)端接口實現(xiàn)：在這一章中，我們會繼續(xù)介紹如何使用這些 API 來實現(xiàn)應(yīng)用程序的服務(wù)端業(yè)務(wù)邏輯，并演示如何根據(jù) REST 設(shè)計規(guī)范來實現(xiàn)一個基于 C/S 架構(gòu)的應(yīng)用程序。在這過程中，我們將會嘗試在 Express.js 項目中引入一個基于 Vue.js 框架實現(xiàn)的客戶端。

• 第5章：非容器化部署應(yīng)用：在這一章中，我們將會具體演示如何將之前開發(fā)的“線上簡歷”應(yīng)用程序部署到真正的服務(wù)器環(huán)境中，并以傳統(tǒng)的、非容器化的方式對它進(jìn)行維護(hù)。在這一過程中，我們將會依次為讀者介紹服務(wù)端運(yùn)維工作的主要內(nèi)容、基本流程、所要使用的工具以及這些工具的具體使用方法。

• 第6章：應(yīng)用程序的容器化：在這一章中，我們將為讀者推薦 DevOps 工作理念以及該理念所主張的容器化運(yùn)維方式，目的是解決采用傳統(tǒng)方式來進(jìn)行運(yùn)維工作時所要面臨的麻煩。畢竟，這些麻煩不僅會給運(yùn)維工作帶來高昂的成本，也會因思考角度上的完全不同而在運(yùn)維與開發(fā)這兩項工作之間產(chǎn)生一些難以調(diào)和的矛盾。

• 第7章：自動化部署與維護(hù)（上）：在這一章中，我們將致力于介紹服務(wù)端運(yùn)維工作中的最后一項任務(wù)，即監(jiān)控服務(wù)端應(yīng)用在服務(wù)器上的運(yùn)行狀態(tài)，并對其進(jìn)行日常維護(hù)。本章內(nèi)容將涉及采用微服務(wù)架構(gòu)的必要性及其容器化實現(xiàn)方式、Docker Compose 的安裝方法以及該工具的基本使用流程，以及如何在單服務(wù)器環(huán)境中實現(xiàn)應(yīng)用程序的自動化部署與維護(hù)。

• 第8章：自動化部署與維護(hù)（下）：在這一章中，我們將繼續(xù)介紹如何在服務(wù)器集群環(huán)境中實現(xiàn)應(yīng)用程序的自動化部署與維護(hù)。在這一介紹過程中，我們將會帶讀者具體了解 Kubernetes 這一更為強(qiáng)大的容器編排工具，并學(xué)習(xí)其基本使用方法。

• 附錄A：Git 簡易教程：版本控制系統(tǒng)是一種在時間維度上維護(hù)計算機(jī)程序項目的軟件系統(tǒng)，它的功能就是方便開發(fā)者們記錄并管理自己在某個特定時間節(jié)點上編寫的代碼，以便在必要時實現(xiàn)一些“有后悔藥吃”的效果。在這篇附錄中，我們將以 Git 這個分布式版本控制系統(tǒng)為例來為讀者介紹這類軟件工具的基本使用方式。

• 附錄B：使用 Vagrant 搭建 K8s 集群：我們在使用 VMware、VirtualBox 這一類虛擬機(jī)軟件創(chuàng)建虛擬開發(fā)環(huán)境時，往往需要經(jīng)歷尋找并下載操作系統(tǒng)的安裝鏡像文件，然后根據(jù)該鏡像文件啟動的安裝向?qū)б徊揭徊降匕惭b與配置操作系統(tǒng)，最后還需要從零開始安裝開發(fā)與運(yùn)維工具，整個過程會非常的費(fèi)時費(fèi)力。在這篇附錄中，我們將為讀者具體介紹 Vagrant 這個自動化虛擬機(jī)管理工具的基本使用方法，并演示如何使用它來虛擬一個由三臺服務(wù)器構(gòu)成的 K8s 集群。

0.2 讀者須知

由于這是一本專注于介如何使用 Express.js 框架進(jìn)行開發(fā)，并對開發(fā)結(jié)果開展運(yùn)維工作的小書，而 Express.js 是一個基 Node.js 運(yùn)行平臺的服務(wù)端應(yīng)用開發(fā)框架。所以在閱讀這本書之前，我們會希望讀者已經(jīng)掌握了 JavaScript 語言、Node.js 原生接口的基本使用方法，并了解與 HTTP 協(xié)議相關(guān)的服務(wù)器概念等基礎(chǔ)知識。如有需要，我會建議讀者先去閱讀一下這本書的前作——《JavaScript全棧開發(fā)》，或者其他介紹了上述基礎(chǔ)知識的書籍。

當(dāng)然了，由于 JavaScript 社區(qū)的開發(fā)框架不僅琳瑯滿目，選擇眾多，而且新陳代謝極為快速，這意味著等到這本書寫完并最終出版之時，開發(fā)者們在服務(wù)端領(lǐng)域很有可能已經(jīng)有了比 Express.js 框架更好的選擇。所以基于“授之以魚不如授之以漁”的原則，本書的真正目的是希望幫助讀者掌握快速學(xué)習(xí)任意一種新框架的能力，這需要我們更深入地去理解服務(wù)端框架的設(shè)計思路，理解為什么決定開放那些接口給用戶，為什么對用戶隱藏那些實現(xiàn)，這就需要讀者自己具備開發(fā)框架的能力。換句話說，雖然不必重復(fù)發(fā)明輪子，但一個優(yōu)秀的工程師或設(shè)計師應(yīng)該了解輪子是如何被發(fā)明的，這樣才能清楚在怎么樣的輪子上構(gòu)建怎么樣的車。

除此之外，我在這里還需要特別強(qiáng)調(diào)一件事：本書中所有關(guān)于“線上簡歷”應(yīng)用的實現(xiàn)代碼都是基于本書各章節(jié)中的代碼占比及其閱讀體驗等眾多寫作因素進(jìn)行了平衡考慮之后產(chǎn)生的最簡化版本，其中省略了絕大部分與錯誤處理及其他輔助功能相關(guān)的代碼。因此，如果想了解實際項目中某些具體問題的解決方案，還需請讀者自己去查閱本書附帶源碼包中的項目。當(dāng)然了，在我個人看來，如果想要學(xué)好并熟練掌握一個開發(fā)框架，最好的辦法就是盡可能地在實踐中使用它們，在實際項目需求的驅(qū)動下模仿、試錯并總結(jié)使用經(jīng)驗。所以在這本書中，我們并不鼓勵直接復(fù)制/粘貼的本書附帶源碼包中的演示代碼，我們更期待讀者“自己動手”去模仿書中提供的示例，親手將自己想要執(zhí)行的代碼輸入到計算機(jī)中，觀察它們是如何工作的。然后，試著修改它們，并驗證其結(jié)果是否符合預(yù)期。如果符合預(yù)期，就總結(jié)當(dāng)下的經(jīng)驗，如果不符合預(yù)期，則去思考應(yīng)該做哪些調(diào)整來令其符合預(yù)期。如此周而復(fù)始，才能讓學(xué)習(xí)效果事半功倍。

最后，希望如《道德經(jīng)》所言：一生二，二生三，三生萬物，這三本書能夠幫助讀者構(gòu)建起成為全棧工程師的堅實基礎(chǔ)。

標(biāo)簽：