第5回 - Node.js

Node.jsとは？

Node.js ↗はJavaScriptには無い機能を拡張したJavaScript実行環境の一つ
ブラウザで使用するJavaScriptではセキュリティ上の理由でローカルのファイルシステムへのアクセスやネットワーク操作が厳しく制限されている。
- 例えば、ファイルの内容を変更したり、データベースへアクセスする操作など。
- そういったブラウザでは実行できない操作を、実行するための環境として作られたのがNode.js
- 主にサーバ側で必要な操作をするために使用される。
Node.jsでは元々高速なJavaScriptの実行能力を活かしつつ、サーバー側に必要な機能を追加することで、効率的なサーバー側の実行環境を実現した。

Node.jsをインストールすると使用できるようになる3つのコマンド

`node`コマンド

Node.jsでJavaScriptを実行するコマンド

# Node.jsのバージョン確認
node --version

# JavaScriptファイルを実行
node index.js

# 実行中のファイルの変更を監視
node --watch server.js

`npm`コマンド（Node Package Manager）

npm ↗で公開されているプラグインやモジュールをインストールして使用することができるコマンド。

サーバー側で使用されるものだけではなく、ブラウザ側で使用されるプラグインなども多数存在し、バージョン管理やアップデートなども可能。

# 一般的なインストール
npm install パッケージ名

# package.jsonの新規作成
npm init

# 開発用パッケージのインストール
npm install --save-dev パッケージ名

# グローバルインストール
npm install -g パッケージ名

# パッケージのアンインストール
npm uninstall パッケージ名

# インストール済みパッケージの一覧表示
npm list

# パッケージの更新
npm update

# スクリプトの実行
npm run スクリプト名

# package.jsonを元にインストール
npm install

`npx`コマンド

npmパッケージを一時的に実行するコマンド

主な用途として、

プロジェクトにインストールせずにパッケージを一時実行
ローカルにインストールされた公開されていないパッケージの実行
異なるバージョンのパッケージを試すなどで使用される。

# cowsayコマンドをインストールせずに、試す
npx cowsay "こんにちは！！"

JSON

JSONとは何か？ | MDN ↗

JSONは.jsonというファイル形式の、軽量なテキストファイル
JavaScriptのオブジェクトをベースにしているが、JavaScriptに限らず多くのプログラミング言語でサポートされており、データを交換するために使用されることが多い。

{
  "users": [
    {
      "id": 1,
      "name": "田中太郎",
      "age": 30
    },
    {
      "id": 2,
      "name": "山田花子",
      "age": 25
    },
    {
      "id": 3,
      "name": "佐藤次郎",
      "age": 35
    }
  ]
}

[
  {
    productId: "PROD-001",
    name: "ノートパソコン",
    price: 89000,
    inStock: true,
  },
  {
    productId: "PROD-002",
    name: "ワイヤレスマウス",
    price: 2500,
    inStock: true,
  },
  {
    productId: "PROD-003",
    name: "キーボード",
    price: 8900,
    inStock: false,
  },
];

package.json

npm initコマンドを使用すると、package.jsonというJSONファイルが自動生成される。
package.jsonファイルには、プロジェクト名、バージョン、説明文、作者情報などのプロジェクトの基本的な情報を記載する。
「scripts」セクションには、プロジェクトで使用する様々なコマンドを定義できる。
- 例えば、アプリケーションの起動や、ビルド、などの任意のコマンドを設定できる。

{
  "name": "プロジェクト名",
  "version": "バージョン番号",
  "description": "プロジェクトの説明",
  "scripts": {
    "dev": "開発環境立ち上げコマンド",
    "test": "テストコマンド"
  },
  "license": "ライセンス情報"
}

try..catch（例外処理）

try…catch ↗とは、プログラム実行中に予期せぬエラー（ファイルがない、通信が切れた等）が起きたとき、プログラムを強制終了させずに、エラー出力やその後のプログラムの実行などに対処するための構文で、プログラムの安全装置として機能する。

サーバー側の処理を作る際に、1つのエラーでサーバー全体が停止してしまうと困るので、「エラーは必ず起きるもの」という前提で、一つのエラーでサーバーを停止させないためにtry...catchを使用する。

また、プログラミング用語で、こういった処理のことを「例外処理」と呼ぶ。

try…catchの使い方

通常の処理をtryブロックの中に書き、失敗したときの対応をcatchブロックの中に書く。

try {
  // ここに通常の処理を書く
  console.log("処理スタート");

  doSomethingFunction(); // ← もしこの関数が存在していなくてエラーが起きると...

  console.log("成功！"); // ← この行はスキップされる
} catch (error) {
  // エラーが起きたら、即座にここにジャンプしてくる
  console.log("失敗したけど、大丈夫。処理を続けます。");
  console.error("エラー内容:", error.message);
}

// try...catch を抜けた後も、プログラムは動き続ける
console.log("次の処理へ...");

なぜサーバー側では例外処理が重要なのか

Webサーバーは、24時間営業のコンビニのようなもので、多くのお客さん（ユーザー）が同時に利用している。

try…catch がない場合

お客さんが、レジで牛乳を床に落としてしまった（エラー発生）。
店員（プログラム）はパニックになり、お店のシャッターを即座に下ろして閉店してしまう（サーバーダウン）。
店内にいた他のお客さんも全員強制的に追い出される。
店長（管理者）が来て再起動するまで、誰もお店を使えない。

try…catch がある場合

お客さんが、レジで牛乳を床に落としてしまった（エラー発生）。
店員は「あ、こぼれちゃいましたね。拭いておきます」と、catch処理（エラー発生時の処理）を実行。
お店は営業を続けます。
他のお客さんは何事もなかったかのように買い物を続けられる。