Matura: Systemtechnik

Serverseitiges Javascript

NodeJS - Grundidee/Konzeption/Struktur

Grundidee

• Node.js ist eine plattformübergreifende Open-Source-JavaScript-Laufzeitumgebung
• Damit kann zum Beispiel ein Webserver betrieben werden
• Wird in der JavaScript-Laufzeitumgebung V8 ausgeführt

Konzeption/Architektur

• Die Skriptsprache JavaScript gibt eine ereignisgesteuerte Architektur vor
• Im Server-Betrieb ist der Vorteil, dass pro bestehender Verbindung weniger Arbeitsspeicher benötigt wird

Struktur

• Node.js wird mit besonderem Fokus auf die Performance entwickelt
• Zugriffe auf das Netzwerk und Dateisystem werden über die von Libuv bereitgestellte Ereignisschleife (event loop) und den darunterliegenden Thread Pool abgearbeitet

Modulkonzept (Import-/Export)

Hauptaugenmerk von NodeJs Grundmodule von NodeJs

• Asynchroner Netzwerkzugriff
• Adapter für Dateisystem
• Puffer
• Zeitgeber
• Datenstrom

Weitere Module von NodeJs

• Alle Dateien mit der Endung .node können einfach nachgezogen werden
• Einfache JavaScript-Dateien
• Für größere Pakete gibt es den Paketmanager npm
• Hinzufügen von Libraries (vorgefertigter Code) durch einheitlichen Packetmanager wie npm oder yarn

In der Praxis:

• Bei Auslieferung soll Modul-Ordner des Projektes leer sein
• Bei Installation beim Kunden sollen Module neu heruntergeladen werden (da er über Git, … verfübar ist)

npm/yarn

• npm
  • Paketmanager für die JavaScript-Laufzeitumgebung Node.js
  • Open-Source-Entwickler verwenden npm, um Softwarepackete zu teilen
• yarn
  • Zusammenarbeit von Facebook, Exponent, Google und Tilde
  • Ziel: Konsistenz-, Sicherheits- und Leistungsprobleme mit großen Codebasen zu lösen
• npm vs yarn
  • Populärer ist NPM bei den allgemeinen Downloads, auf GitHub hat Yarn jedoch ca. das 10-fache an Teilnehmern/Favoriten
  • Die Installation von NPM ist einfacher als jene von Yarn, kommt jedoch immer im vollen Umfang
  • Yarn ist im Vergleich zu NPM jedoch deutlich schneller
  • Nach aktuellem Stand ist NPM in der Version 6, der aktuellen Version, sicherer als Yarn
  • Beim Updaten sind beide Package Manager gleich (effektiv)

Quelle:

• https://de.wikipedia.org/wiki/Npm_(Software)
• https://en.wikipedia.org/wiki/Yarn_(package_manager)

Start/Stop von NodeJSAnwendungen

• Starten
  • node <main js file>
• Stoppen
  • In der Konsole: Strg + C
  • Im SourceCode: server.close()

Quelle: https://serverfault.com/questions/256331/how-to-stop-node-js-server

Debugging

• Ausgabe in die Konsole
• V8 Inspector des Browsers (Plugin)
• Debugger in der Entwicklungsumgebung verwenden

einfaches Beispiel

• Webserver Beispiel

Management der Module

• Module werden in einem eigenen Ordner gespeichert
• Können mit NPM oder YARN zentral verwaltet (installiert, geupdatet, gelöscht) werden

Update von Modulen

• Können mit NPM oder YARN zentral verwaltet (installiert, geupdatet, gelöscht) werden
• Version kann auch in den dependencies manuel eingestellt werden, aber Achtung: Es werden dann die angegebenen Versionen versucht herunterzuladen, unabhängig der Stabilität, Funktionalität, etc

Quelle: https://nodejs.dev/learn/update-all-the-nodejs-dependencies-to-their-latest-version

Erfolgreiche Module wie ExpressFramework

• Stellt sogenannte Routen zur Verfügung, mittels welchen man versteckte und öffentlich Pfade auf der Website erstellen kann
• Große Anzahl an APIs verfügbar
• Hohe Leistungsfähigkeit bei geringer Leistungsanforderung

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Express.js

Passport-Framework

• Modul für Node.JS
• Passport ist eine Authentifizierungsmiddleware
• Bietet Möglichkeiten Passwörter eines Nutzers zu hashen, Eingaben gegen gespeicherte Nutzer zu vergleichen uvm.
• mehrere Strategien für die Authentifizierung: Benutzername und Passwort, Facebook, Twitter und mehr (SSO)

Quelle: https://www.passportjs.org/

Maßnahmen in Bezug auf IT-Security

• Installation von Libraries, die wirklich benötigt werden
• CORS
• WAF … Web Application Firewall

Quelle: https://siwecos.de/wiki/Webseite_absichern