¿Qué Es Node.js? Una Introducción Completa + Casos de Uso

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Ya sea que estés abriendo tu primer libro sobre programación o seas un desarrollador experimentado que ha navegado a través de capítulos de lenguajes de programación, es probable que hayas encontrado el término “Node.js” en la narrativa tecnológica.

¿Qué es Node.js y por qué es tan prevalente?

Piensa en Node.js como el fiel compañero en tus aventuras de programación, no solo cualquier personaje en tu historia, sino un aliado fundamental que da vida a tus ideas innovadoras fuera de la narrativa web convencional. Es como descubrir una pista oculta que de repente hace clic en todo, permitiéndote construir aplicaciones tan receptivas y dinámicas como los giros argumentales en una novela de misterio.

Node.js tiene la capacidad única de transformar lo complejo en lo alcanzable, haciendo que desarrollar aplicaciones no solo sea una posibilidad, sino un viaje divertido.

Sigue leyendo para aprender más sobre Node.js, donde cada línea de código que escribas ayuda a desbloquear el potencial de tus proyectos en el amplio mundo de la programación.

¿Qué Es Node.js Y Por Qué Importa?

Node.js es un entorno de ejecución usado para ejecutar código JavaScript en los servidores. Permite ejecutar JavaScript sin necesidad de un navegador web. Node.js es compatible con sistemas operativos como Windows, macOS y Linux. Es una plataforma de código abierto, por lo que todos los usuarios pueden acceder al código fuente de forma gratuita.

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Código Abierto

En el desarrollo de software, los proyectos de código abierto son gratuitos y cualquier persona puede descargarlos, usarlos, modificarlos y distribuirlos. WordPress es un gran ejemplo de software de código abierto, aunque está lejos de ser el único.

Inicialmente, los creadores de Node.js lo diseñaron para arquitecturas en tiempo real, basadas en push. Estas arquitecturas incluyen chatbots, notificaciones, medios de transmisión y herramientas de colaboración, ofreciendo una forma de ejecutar JavaScript en el lado del servidor.

Por otro lado, JavaScript tradicionalmente hacía que las páginas web estáticas fueran interactivas, agregando funciones como animaciones y menús desplegables a través de etiquetas “<script></script>” en documentos HTML.

Node.js surgió como una solución para simplificar este proceso, creando un entorno de ejecución más eficiente para JavaScript que amplía sus capacidades más allá de los navegadores web, permitiendo a los desarrolladores construir aplicaciones escalables y de alto rendimiento.

La introducción de Node.js en 2009 abordó la ineficiencia de JavaScript al manejar muchas conexiones simultáneas sin bloquear. También proporciona todo lo necesario para ejecutar un programa JavaScript.

Node.js es aplicable en diversas industrias, incluidas banca, atención médica, comunicaciones, comercio electrónico y entretenimiento. Te permite crear aplicaciones de escritorio, sitios web SaaS y aplicaciones móviles.

Arquitectura de Node.js

Diagrama arquitectura Node.JS

Node.js destaca en el manejo de un gran número de conexiones simultáneas y tareas intensivas en datos de manera eficiente. Es ideal para tareas que involucran el procesamiento rápido de grandes volúmenes de datos. Sin embargo, es menos adecuado para tareas intensivas en cómputo que requieren recursos significativos de la CPU. En tales casos, la naturaleza de un solo hilo de Node.js puede causar retrasos en responder a otras solicitudes.

Para ilustrar mejor este concepto, imagina una cafetería. En una configuración de múltiples procesos, cada cliente (solicitud del servidor) es atendido por un barista diferente (hilo). Si todos los baristas están ocupados, los nuevos clientes esperan.

En contraste, Node.js es como una cafetería con un barista altamente eficiente. Este barista maneja los pedidos rápidamente y en un flujo continuo, similar a Node.js que maneja las solicitudes utilizando operaciones de E/S no bloqueantes. Sin embargo, un pedido complejo en esta configuración es como una tarea intensiva en CPU en Node.js. Requiere más tiempo del barista, ralentizando el servicio para otros. Esto muestra cómo Node.js, aunque excelente para solicitudes rápidas y numerosas, puede tener dificultades con tareas que agotan mucho la CPU.

La diferencia entre un solo hilo y múltiples procesos es simple: una arquitectura de un solo hilo puede funcionar y escalar más rápido que las configuraciones de múltiples procesos. Esto es lo que Ryan Dahl tenía en mente cuando creó Node.js.

Características Clave De Node.js

Características de node.JS

Ahora que comprendes Node.js y cómo funciona, veamos sus características principales.

Escalabilidad

En el último artículo de Bhadresh Panchal, Node.js es la herramienta de desarrollo web más utilizada en los Estados Unidos, con más de 6.3 millones de sitios web. Su característica más atractiva es la capacidad de dividir programas horizontalmente a través de “procesos secundarios”.

Los procesos secundarios aquí hacen que Node.js ejecute múltiples tareas a la vez y optimice la potencia del servidor. Tienen sus propios recursos, lo que reduce su impacto en otros procesos mientras manejan tareas grandes o enfrentan errores.

Esta función permite a las empresas dar diferentes versiones de la aplicación a diferentes audiencias. Permitiéndoles así cumplir con las solicitudes de personalización del cliente.

Escrito En JavaScript

Otra característica clave es su biblioteca JavaScript. Si te sientes cómodo trabajando con JavaScript, es probable que Node.js te resulte más fácil. Por eso, Node.js es una opción popular entre los desarrolladores.

Además, el uso de JavaScript durante todo el proceso de desarrollo promueve la fiabilidad y la reutilización del código. Puedes compartir código entre el cliente y el servidor, eliminando la duplicación y garantizando la consistencia del programa.

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Arquitectura Orientada a Eventos

En Node.js, todo gira en torno a los eventos. Se desencadenan eventos cuando interactúas con tu aplicación, como enviar un formulario o hacer clic en un botón.

Estos eventos son pequeños fragmentos de código que se ejecutan cuando ocurren acciones específicas. La característica orientada a eventos permite que Node.js maneje varias tareas simultáneamente sin retrasos.

Lenguaje de Un Solo Hilo

Node.js procesa todas las solicitudes utilizando un solo hilo dentro de lo que se conoce como el bucle de eventos.

Esto es similar a un malabarista que mantiene múltiples pelotas en el aire. En lugar de concentrarse en una pelota (tarea) hasta que sea atrapada (completada), el malabarista continúa lanzando y atrapando varias pelotas, manteniéndolas todas en movimiento suavemente en el bucle.

De manera similar, Node.js no espera a que una tarea termine antes de comenzar la siguiente. En su lugar, cambia eficientemente entre tareas, manteniendo el flujo de trabajo continuo y receptivo.

Este enfoque de un solo hilo hace que Node.js sea especialmente hábil para manejar actividades de entrada/salida, que son tareas que implican leer de o escribir en fuentes externas como archivos y bases de datos.

Imagina a un recepcionista que maneja rápidamente las llamadas entrantes y el papeleo. No pasa demasiado tiempo en ninguna llamada o documento en particular. En cambio, administra eficientemente múltiples tareas al cambiar rápidamente entre ellas, garantizando un flujo constante de trabajo. 

Así es como Node.js maneja eficientemente múltiples tareas de entrada/salida, lo que lo convierte en una excelente opción para aplicaciones con muchas transacciones de datos pero menos adecuadas para tareas intensivas de CPU.

Transmisión Rápida de Datos

Node.js utiliza el motor JavaScript V8. La integración de este motor avanzado aumenta la velocidad y permite que las aplicaciones web manejen flujos de datos rápidos.

Además, facilita la gestión y el procesamiento de grandes cantidades de datos. También garantiza que todo funcione rápido y sin demoras. Esta característica lo convierte en una elección ideal para aplicaciones de procesamiento de datos en tiempo real.

¿Qué Distingue a Node.js de Otros Frameworks?

Diagrama de diferencias entre node.JS y otros frameworks

Aunque el lenguaje de programación utilizado por Node.js y otros marcos de trabajo es el mismo, Node.js opera de manera diferente a otros marcos de trabajo de JavaScript. Utiliza un conjunto único de APIs (Interfaz de Programación de Aplicaciones).

A diferencia de otros marcos de trabajo, las APIs de Node.js están diseñadas para el desarrollo del lado del servidor. Estas incluyen el módulo integrado llamado “HTTP”, soporte para sistema de archivos y procesos secundarios.

Además, la plataforma cuenta con un ecosistema de paquetes integral llamado npm (Gestor de Paquetes de Node). Los desarrolladores pueden acceder a módulos y bibliotecas preconstruidos con más de un millón de paquetes disponibles.

Principales 10 Aplicaciones Empresariales para Node.js

1. Proxys del Lado del Servidor

Node.js es ideal para crear proxys del lado del servidor y aplicaciones de red. Puede agregar datos de múltiples fuentes de terceros y manejar eficientemente un alto volumen de conexiones simultáneas.

2. Aplicaciones en Tiempo Real y Chatbots

Node.js se utiliza comúnmente para crear funciones de chat en tiempo real en sitios web. Permite a los desarrolladores crear eventos y notificaciones que se pueden usar para habilitar la mensajería instantánea entre usuarios. Esto hace que Node.js sea una tecnología importante para las empresas que desean agregar opciones de chat similares a Skype o Facebook Messenger.

3. Transmisión de Datos

La transmisión de datos requiere un flujo continuo de información creada por varias fuentes y dispositivos. La transmisión tradicional de medios, trata las solicitudes y respuestas HTTP como eventos separados, aunque son flujos.

Puedes utilizar Node.js para crear características sólidas de transmisión de datos que permitan procesar archivos mientras se cargan. Esto es posible porque los datos ingresan a través de un flujo y pueden ser manejados en línea sin interrupción. Por ejemplo, es posible la transcodificación de audio o video en tiempo real con bibliotecas de JavaScript como Node.js.

4. Panel de Control para Operadores de Bolsa

Los corredores dependen del software de trading, para realizar un seguimiento de los precios de las acciones, realizar cálculos y utilizar herramientas de análisis técnico para tomar decisiones informadas. Sin embargo, navegar por múltiples pantallas y programas de software lleva tiempo y esfuerzo.

¿Por qué no utilizar Node.js para desarrollar una solución web en tiempo real para corredores?

Puedes utilizar la herramienta para construir una aplicación de este tipo, ya que puede transmitir datos desde APIs. Además, funciona con sockets web para proporcionar actualizaciones en tiempo real.

5. Línea de Comandos

La creación de aplicaciones de línea de comandos es otra área en la que Node.js brilla. Una aplicación de línea de comandos (CLI app) es un programa que se ejecuta en la terminal o el símbolo del sistema.

Estas aplicaciones permiten a las empresas automatizar operaciones, gestionar archivos y realizar acciones especificadas sin una interfaz gráfica de usuario. Los módulos de Node.js como commander, yargs y oclif hacen que la construcción de programas de línea de comandos sea simple, rápida y rentable.

Node.js permite a los desarrolladores que no están familiarizados con los lenguajes del lado del servidor usar JavaScript fuera de la web y crear diversas soluciones de automatización en el lugar de trabajo. Las empresas pueden utilizar JavaScript para desarrollar sólidas soluciones de automatización en el lugar de trabajo y otras herramientas de línea de comandos.

6. Arquitectura de Microservicios

Gigantes tecnológicos como Amazon, Facebook y Netflix han contribuido a la popularidad de la arquitectura de microservicios en los últimos años.

Node.js es adecuado para construir este enfoque. Facilita la instalación de varios servidores para microservicios específicos y crea direcciones de enrutamiento adecuadas para cada uno.

Según una encuesta de Statista, el 81,5% de las empresas ya utilizan microservicios. Las empresas pueden utilizar Node.js para acelerar sus aplicaciones mientras disminuyen la base de código completa. Esto resulta en ciclos de desarrollo de software más rápidos y un rendimiento mejorado.

7. Soluciones de Big Data y Analítica

Las transmisiones de Node.js le permiten construir un pipeline efectivo en el que los datos comienzan en un punto y terminan en el otro.

Por lo tanto, es mejor tener un mecanismo para dividir grandes cantidades de datos en fragmentos más pequeños. Esto le ayudará a lidiar con el estrés de manejar volúmenes masivos de datos.

Usar los recursos de una computadora implementando Node.js y aplicando presión de retorno para procesar grandes volúmenes de datos es posible.

8. Scraping y Automatización Web

Es imposible extraer manualmente millones de puntos de datos de muchas fuentes en línea. Del mismo modo, analizar una cantidad tan grande de datos podría ser desafiante de gestionar o implementar.

El scraping de datos es la recopilación automática de información o datos extraídos de sitios web. Ejemplos de datos que puede extraer de la web son información de productos, reseñas de clientes, listados de bienes raíces, ubicación y características.

Las bibliotecas más utilizadas de Node.js para el scraping web son “request” y “cheerio”. El paquete de solicitud se utiliza para descargar páginas web. Por otro lado, cheerio construye un árbol DOM (Modelo de Objetos del Documento) e incluye 

9. Aplicaciones de Página Única (SPAs)

Otro uso frecuente de Node.js es crear aplicaciones de página única complejas. Esto es ideal para aplicaciones de una sola página impulsadas por datos, donde toda la aplicación cabe en una sola página.

Aquí, el servidor actúa como el backend y envía datos al cliente, mientras que el lado del cliente maneja la representación HTML. Estos avances mejorarán el mantenimiento de su proyecto de página única y acortarán el tiempo de desarrollo.

10. Herramientas de Colaboración en Tiempo Real

Las herramientas de colaboración en tiempo real son soluciones de software utilizadas para la gestión de proyectos. Estas herramientas permiten la navegación conjunta, la conferencia de audio y video, y la edición colaborativa de documentos.

Hay tantas solicitudes concurrentes para estas soluciones. Por ejemplo, con una aplicación de gestión de proyectos, muchos usuarios pueden dejar comentarios, cambiar el estado y adjuntar documentos a un proyecto determinado.

Node.js ayuda a las empresas a desarrollar herramientas de colaboración en tiempo real, ya que gestiona de manera efectiva actividades y solicitudes pesadas. Por ejemplo, Trello utilizó el diseño orientado a eventos de Node.js para actualizar su entorno de colaboración.

5 Herramientas y Frameworks Comunes Utilizados con el Servidor de Node.js

Un framework es una estructura de software preconstruida que sirve como base para crear aplicaciones web. Incluye bibliotecas, módulos y protocolos para simplificar tareas de desarrollo como enrutamiento, interfaz de base de datos y autenticación.

Los frameworks te ayudan a simplificar el desarrollo, mantener una base de código organizada y construir aplicaciones web escalables.

A continuación, se presentan algunas herramientas y frameworks comunes utilizados con Node.js:

1. Socket.io

Herramienta popular de uso con Node.JS, Socket.IO
Este framework admite comunicación bidireccional en tiempo real entre un cliente y un servidor. Socket.io es una plataforma Node.js de pila completa que acepta diferentes lenguajes de programación.

Los constructores web que enfrentan desafíos complejos en un proyecto web, como la comunicación en tiempo real entre clientes y servidores, a menudo recurren a Socket.io. Esto se debe a que ofrece estadísticas en tiempo real y ayuda rápida.

Este framework admite juegos multijugador, aplicaciones de videoconferencia y otras funcionalidades interactivas en tiempo real.

2. Mongoose

Herramienta popular de uso con Node.JS, Mongoose
Esta herramienta es una biblioteca de Modelado de Datos de Objetos (ODM) que funciona con
MongoDB en aplicaciones Node.js. Mongoose maneja asociaciones de datos, realiza validaciones de esquemas y convierte objetos en código a representaciones de objetos de MongoDB.

Por ejemplo, digamos que estás construyendo una aplicación web con Node.js que necesita almacenar y recuperar datos de una base de datos MongoDB. Mongoose puede definir tus modelos de datos utilizando esquemas para representar la estructura de datos.

Luego, puedes usar estos modelos para realizar operaciones como crear, leer, actualizar y eliminar documentos en la base de datos. Simplifica la interacción entre Node.js y MongoDB.

3. Express.js

Herramienta popular de uso con Node.JS, express.JSExpress.js (Simplemente Express) es un framework popular y básico para construir aplicaciones y APIs en línea. Es de código abierto, gratuito y distribuido bajo la licencia MIT. Express.js es el framework Node.js más rápido, lo que permite a los desarrolladores construir soluciones del lado del servidor.

Los desarrolladores experimentados usan este framework para crear programas de grado empresarial. Sin embargo, no es adecuado para principiantes.

4. Babel

Herramienta popular de uso con Node.JS, Babel

Babel es una gran herramienta para compilar código JavaScript ES6+ en una versión compatible con versiones anteriores de JavaScript. Es una herramienta de desarrollo frontend que admite la versión más reciente de JavaScript.

Además, Babel puede cambiar la sintaxis y admitir características como polyfill. Pero no incluye ningún plugin incorporado.

5. NPM

Herramienta popular de uso con Node.JS, NPM
Como gestor de paquetes de Node.js, NPM permite a los desarrolladores instalar y gestionar paquetes de Node.js. Cuando instalas Node.js, la aplicación NPM y el soporte integrado también se instalarán en tu computadora. Esta herramienta permite a los desarrolladores descargar e instalar paquetes con código JavaScript.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es Node.js?

Node.js es un entorno de ejecución de JavaScript de código abierto en el lado del servidor. Node se basa en el motor V8 de Google, libUV, para proporcionar conectividad multiplataforma.

¿Para qué se utiliza Node.js?

Node.js se utiliza para desarrollar aplicaciones rápidas que permiten comunicación en tiempo real, transmisión de datos y juegos de navegador. Los desarrolladores también utilizan Node.js para crear servidores web, APIs y microservicios.

¿Node.js es un framework?

Node.js no es un framework, sino un entorno de ejecución.

¿Cuál es la diferencia entre Node.js y JavaScript?

JavaScript es un lenguaje de programación que se puede aplicar al desarrollo tanto del lado del cliente como del servidor. Mientras tanto, Node.js es un entorno de ejecución que permite ejecutar JavaScript en el servidor. En resumen, JavaScript es un lenguaje, y Node.js es una plataforma que permite la ejecución en el lado del servidor.

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Node.js es una herramienta fantástica para cualquiera que quiera construir aplicaciones web rápidas y fiables. Es lo suficientemente fácil de usar para principiantes, pero también lo suficientemente potente para desarrolladores experimentados.

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Sobre el Autor:

Brian es Ingeniero Cloud en DreamHost y es el principal responsable de todas las cosas con la nube. En su tiempo libre le gusta navegar en la paternidad, cortar leña y autoalojar absolutamente todo lo que puede.