Im Bereich der Node.js-Entwicklung gibt es eine Vielzahl technischer Lösungen zum Erstellen von Webanwendungen. Zu Beginn der Entwicklung können wir das einfachste native HTTP-Modul verwenden. Da der Umfang des Projekts jedoch immer weiter zunimmt, wird die handschriftliche Routenführung und Geschäftslogik immer schwieriger zu pflegen. An diesem Punkt vereinfacht Express mit seinem einfachen Design die Anfragebearbeitung und das Routenmanagement, was die Entwicklungseffizienz erheblich verbessert. In den letzten Jahren hat sich mit der Entwicklung von Front-End-Frameworks Next.js als Full-Stack-Framework auf Basis von React herauskristallisiert. Es bietet einzigartige Vorteile beim serverseitigen Rendering und der Generierung statischer Websites. Und wenn die Komplexität des Projekts steigt, insbesondere im Kontext der Anwendungsentwicklung auf Unternehmensebene, kann die Flexibilität von Express zu einem Hindernis werden. NestJS bietet als modernes und modulares Framework mit seinen leistungsstarken architektonischen Designfähigkeiten eine bessere Lösung für die Entwicklung komplexer Projekte. Dieser Artikel beginnt mit der nativen HTTP-Entwicklung von Node.js, analysiert schrittweise die wesentlichen Vorteile von NestJS beim Umgang mit komplexen Projekten und führt einen umfassenden Vergleich mit Express und Next.js durch.

Ausgehend von den Grundlagen: Verwenden des nativen HTTP-Moduls von Node.js

Mit dem in Node.js enthaltenen http-Modul können wir einen einfachen Server erstellen:

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
    res.end('Hello, World!\n');
});

server.listen(3000, () => {
    console.log('Server running at http://127.0.0.1:3000/');
});

Der obige Code erstellt einen einfachen HTTP-Server, der auf jede Anfrage antworten und die Zeichenfolge "Hello, World!" zurückgeben kann. Obwohl diese Methode für Anfänger geeignet ist, um das Funktionsprinzip von HTTP-Anfragen zu verstehen, wird sie in tatsächlichen Projekten, insbesondere beim Umgang mit mehreren Routen oder komplexen Anfragen, äußerst umständlich. Nehmen Sie die Bearbeitung mehrerer Routen als Beispiel:

const server = http.createServer((req, res) => {
    if (req.url === '/hello') {
        res.end('Hello Route!');
    } else if (req.url === '/bye') {
        res.end('Goodbye Route!');
    } else {
        res.statusCode = 404;
        res.end('Not Found');
    }
});

Der obige Code weist zwei offensichtliche Probleme auf: Jedes Mal, wenn eine neue Route hinzugefügt wird, muss der Anfragepfad manuell überprüft werden; es fehlt ein Middleware-Mechanismus, der es schwierig macht, allgemeine Anforderungen wie Authentifizierung und Protokollierung zu behandeln. Angesichts dieser Einschränkungen entscheiden sich Entwickler in der Regel für die Einführung von Lightweight-Frameworks, und Express ist eine der besten Optionen.

Hin zur Vereinfachung: Verwenden von Express zur Verbesserung der Codestruktur

Express kapselt den HTTP-Anfragebearbeitungsprozess und bietet eine einfache API zum Erstellen von Routen und Verwenden von Middleware, was die Entwicklungseffizienz erheblich verbessert. Der Code, um die gleiche Funktionalität mit Express zu erreichen, lautet wie folgt:

const express = require('express');
const app = express();

app.get('/hello', (req, res) => {
    res.send('Hello Route!');
});

app.get('/bye', (req, res) => {
    res.send('Goodbye Route!');
});

app.listen(3000, () => {
    console.log('Express server running on http://127.0.0.1:3000/');
});

Verglichen mit dem nativen HTTP-Modul liegen die Vorteile von Express auf der Hand: Die Routendefinition ist präziser, es ist nicht erforderlich, die URL manuell zu beurteilen und den Statuscode festzulegen; die Einführung von Middleware macht es bequemer, komplexe Geschäftslogiken wie Authentifizierung, Protokollierung usw. zu behandeln.

Da der Umfang des Projekts jedoch immer weiter zunimmt, wird die Flexibilität von Express auch einige Herausforderungen mit sich bringen. Zum einen wird die Codeorganisation komplex. Wenn das Projekt Dutzende oder sogar Hunderte von Routen und Geschäftslogiken enthält, wird die Codeverwaltung äußerst schwierig, wenn die gesamte Logik in einigen wenigen Dateien gespeichert wird. Selbst wenn die Routen in mehrere Dateien aufgeteilt werden, können die Routendateien immer noch aufgebläht sein, wenn die Geschäftskomplexität zunimmt. Nehmen Sie die Benutzerverwaltungsroute als Beispiel:

const express = require('express');
const app = express();

// User management routes
app.get('/users', (req, res) => {
    res.send('List of users');
});

app.post('/users', (req, res) => {
    res.send('Create a new user');
});

app.put('/users/:id', (req, res) => {
    res.send('Update user');
});

app.delete('/users/:id', (req, res) => {
    res.send('Delete user');
});

Wenn weitere Funktionen hinzugefügt werden müssen, ist diese einfache Struktur schwer zu handhaben, und Entwickler müssen die Dateien manuell aufteilen und organisieren, was zu einer chaotischen Codestruktur führt. Auf der anderen Seite fehlt es Express an einer verbindlichen Architekturspezifikation, und jeder Entwickler kann den Projektcode auf seine eigene Weise organisieren. Diese Flexibilität kann in kleinen Projekten nützlich sein, bringt aber in großen Teamkooperationen viele Probleme mit sich: Die Codestruktur ist inkonsistent, und die Codestile verschiedener Entwickler sind sehr unterschiedlich; der Code ist schwer zu pflegen und zu erweitern, und die Änderung einer Funktion kann andere Teile beeinträchtigen.

Eine neue Kraft im Web-Ökosystem von Lightweight-Frameworks: Next.js

Next.js hat als Full-Stack-Framework auf Basis von React eine neue Richtung im Bereich der Webentwicklung eingeschlagen. Es unterstützt nativ serverseitiges Rendering (SSR) und statische Website-Generierung (SSG), wodurch die entwickelten Anwendungen in Bezug auf Leistung und Suchmaschinenoptimierung (SEO) eine gute Leistung erbringen. Das Routing-System von Next.js basiert auf dem Dateisystem, und Routen können einfach durch das Erstellen von Seitendateien definiert werden, was die Routenverwaltung erheblich vereinfacht. Gleichzeitig bietet Next.js auch eine umfangreiche API für die Bearbeitung allgemeiner Aufgaben wie Datenabruf und Zustandsverwaltung, was den Entwicklungsprozess effizienter macht. Next.js konzentriert sich jedoch stärker auf das Front-End-Rendering und die Full-Stack-Anwendungsentwicklung, und es mangelt ihm relativ an der eingehenden Unterstützung des Back-End-Service-Architekturdesigns und der Anwendungsentwicklung auf Unternehmensebene.

Von einfach zu exzellent: NestJS erstellt eine bessere Architektur für komplexe Anwendungen

NestJS bietet eine modulare und skalierbare Architektur, mit der Entwickler die Projektstruktur effizienter verwalten können. Anders als die Flexibilität von Express erzwingt NestJS eine mehrschichtige Architektur, wodurch der Code klarer und leichter zu pflegen ist.

Das modulare Design von NestJS ermöglicht es, das Projekt in mehrere unabhängige Module zu unterteilen, wobei sich jedes Modul auf eine bestimmte Funktion konzentriert; die Trennung von Controllern und Diensten überträgt die Geschäftslogik an die Dienstschicht, und die Controller sind nur für die Bearbeitung von Anfragen verantwortlich; die Einführung des Dependency-Injection-Mechanismus macht die Abhängigkeitsbeziehung zwischen den Modulen klarer und die Codekopplung geringer.

Am Beispiel der Umgestaltung des Benutzerverwaltungsbeispiels sieht die Codestruktur von NestJS wie folgt aus:

Controller (users.controller.ts)

import { Controller, Get, Post, Put, Delete, Param, Body } from '@nestjs/common';
import { UsersService } from './users.service';
import { CreateUserDto, UpdateUserDto } from './dto';

@Controller('users')
export class UsersController {
    constructor(private readonly usersService: UsersService) {}

    @Get()
    getUsers() {
        return this.usersService.getAllUsers();
    }

    @Post()
    createUser(@Body() createUserDto: CreateUserDto) {
        return this.usersService.createUser(createUserDto);
    }

    @Put(':id')
    updateUser(@Param('id') id: string, @Body() updateUserDto: UpdateUserDto) {
        return this.usersService.updateUser(id, updateUserDto);
    }

    @Delete(':id')
    deleteUser(@Param('id') id: string) {
        return this.usersService.deleteUser(id);
    }
}

Service (users.service.ts)

import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { CreateUserDto, UpdateUserDto } from './dto';

@Injectable()
export class UsersService {
    private users = [];

    getAllUsers() {
        return 'List of users';
    }

    createUser(createUserDto: CreateUserDto) {
        return 'Create a new user';
    }

    updateUser(id: string, updateUserDto: UpdateUserDto) {
        return 'Update user';
    }

    deleteUser(id: string) {
        return 'Delete user';
    }
}

In NestJS sind der Controller und die Geschäftslogik klar getrennt, und jedes Modul hat eine klare Verantwortung. Diese Struktur stellt sicher, dass die Lesbarkeit und Wartbarkeit des Codes auch dann noch gewährleistet werden können, wenn der Projektumfang wächst.

Vergleichstabelle von NestJS, Next.js und Express

Fazit

Von dem nativen HTTP-Modul von Node.js über Express bis hin zu NestJS und Next.js haben wir die kontinuierliche Entwicklung der Webanwendungsentwicklungstechnologien erlebt. Mit seinen leistungsstarken architektonischen Designfähigkeiten bietet NestJS eine strukturierte Lösung für die Anwendungsentwicklung auf Unternehmensebene und ist damit eine ideale Wahl für den Umgang mit komplexen Projekten. Next.js hingegen zeigt einzigartige Vorteile in den Bereichen Full-Stack-Anwendungen und Front-End-Rendering. Obwohl Express in großen Projekten gewisse Einschränkungen aufweist, hat es immer noch einen unersetzlichen Wert, wenn es darum geht, schnell Lightweight-Webanwendungen zu erstellen. Entwickler sollten die am besten geeignete technische Lösung entsprechend den spezifischen Anforderungen des Projekts wählen. Nachfolgende Artikel werden sich eingehend mit den Kernkonzepten und praktischen Fähigkeiten von NestJS befassen, um Entwicklern zu helfen, dieses leistungsstarke Framework schnell zu beherrschen.

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