ノード.js

ノード.js
原作者ライアン・ダール
開発者OpenJS財団
初回リリース2009年5月27日; 16年前[1] （2009年5月27日）
安定版リリース
25.2.0 [2]  / 2025年11月11日; 1日前 （2025年11月11日）
リポジトリ
  • github.com/nodejs/node
書かれたJavaScript、C++、Python、C
オペレーティング·システムz/OS、Linux、macOS、Microsoft Windows、SmartOS、FreeBSD、OpenBSD、IBM AIX [3]
タイプランタイム環境
ライセンスMITライセンス[4] [5]
WebサイトノードJS 
プログラム実行
一般的な概念
コードの種類
コンパイル戦略
注目すべき実行時間
注目すべきコンパイラとツールチェーン

Node.jsは、 Windows、Linux、Unix、macOSなど、様々なプラットフォームで実行できるクロスプラットフォームのオープンソース JavaScript ランタイム環境です。Node.jsはV8 JavaScriptエンジン上で動作し、Webブラウザ外でJavaScriptコードを実行します。Stack Overflow開発者調査によると、Node.jsは最も広く利用されているWebテクノロジーの1つです。[6]

Node.jsは、開発者がJavaScriptを使用してコマンドラインツールやサーバーサイドスクリプトを作成できるようにします。サーバー上でJavaScriptコードを実行できる機能は、ページをユーザーのウェブブラウザに送信する前に動的なウェブページコンテンツを生成するためによく使用されます。その結果、Node.jsは「JavaScript everywhere」パラダイム[7]を体現し、サーバーサイドとクライアントサイドで異なるプログラミング言語を使用するのではなく、単一のプログラミング言語を中心にウェブアプリケーション開発を統合します。

Node.jsは、非同期I/Oが可能なイベント駆動型アーキテクチャを備えています。これらの設計は、多数の入出力操作を伴うWebアプリケーションや、リアルタイムWebアプリケーション（リアルタイム通信プログラムやブラウザゲームなど）におけるスループットとスケーラビリティを最適化することを目的としています。[ 8 ]

Node.js分散開発プロジェクトは以前はNode.js Foundation [9]によって運営されていましたが、現在はJS Foundationと合併してOpenJS Foundationが設立されました。OpenJS Foundationは、 Linux FoundationのCollaborative Projectsプログラムによって運営されています。 [10]

歴史

Node.jsの作者、ライアン・ダール（2010年）
2024年2月からNode.jsの公式マスコットであるロケットタートル

Node.jsは、最初のサーバーサイドJavaScript環境であるNetscapeのLiveWire Pro Webが導入されてから約13年後の2009年にRyan Dahlによって最初に書かれました。[ 11 ]最初のリリースでは、LinuxとMac OS Xのみをサポートしていました。その開発とメンテナンスはDahlが主導し、後にJoyentがスポンサーになりました。[13]

ダールは、Apache HTTP Serverが多数の (10,000 以上の) 同時接続を処理する能力が限られていること、また、アプリケーションがプロセス全体をブロックしたり、同時接続のために複数の実行スタックを作成したりする可能性がある、シーケンシャルプログラミングという支配的なプログラミングパラダイムを批判しました。[引用が必要]

ダールは2009年11月8日に開催された第1回ヨーロッパJSConfでこのプロジェクトのデモを行った。[14] [15] [16] Node.jsはGoogleのV8 JavaScriptエンジン、イベントループ、低レベルI/O APIを組み合わせたものである。[17]

2010年1月、Node.js環境向けにnpmと呼ばれるパッケージマネージャーが導入されました。[18]パッケージマネージャーにより、プログラマーはNode.jsパッケージとそれに付随するソースコードを公開・共有することができ、パッケージのインストール、更新、アンインストールを簡素化するように設計されています。[17]

2011年6月、マイクロソフトとJoyentはNode.jsのネイティブWindows版を実装しました。 [19] Windowsをサポートする最初のNode.jsビルドは2011年7月にリリースされました。

2012 年 1 月、Dahl はプロジェクトの管理を npm 作成者の Isaac Schlueter に譲りました。[20] 2014年1月、シュリューターはティモシー・J・フォンテーヌがプロジェクトを率いることを発表した。[21]

2014年12月、Fedor Indutnyはio.jsを作成しました。これは、Joyentのガバナンス体制に不満を抱き、独立した技術委員会を持つオープンガバナンスの代替案としてNode.jsから派生したものです。その目的は、コミュニティからの意見をより受け入れやすい構造を実現することであり、これにはio.jsを最新のGoogle V8 JavaScriptエンジンリリースにアップデートすることも含まれます。これは、当時のNode.jsのアプローチとは大きく異なっていました。[22]

Node.jsとio.jsを統一旗印の下に統合するために設立されたNode.js Foundationは、2015年2月に発表されました。[23] 2015年9月に統合が実現し、Node.js v0.12とio.js v3.3がNode v4.0に統合されました。[24]この統合により、V8 ES6の機能がNode.jsに導入され、長期サポートリリースサイクルが開始されました。[25] 2016年までに、io.jsのウェブサイトはNode.jsへの復帰を推奨し、io.jsのリリースは今後行わないと発表しました。これにより、事実上、分岐は終了し、統合の成功は確固たるものとなりました。[26]

2019 年、JS Foundation と Node.js Foundation が合併してOpenJS Foundation が設立されました。

ブランディング

Node.jsのロゴは、ランタイムのクロスプラットフォーム性を表現するために、重なり合う帯のある緑色の六角形が特徴です。[27]ロケットタートルは、デザインコンテストの結果、2024年2月にNode.jsの公式マスコットとして選ばれました。[28]

概要

Node.jsは、 JavaScriptと様々なコア機能を扱う「モジュール」のコレクションを使って、ウェブサーバーやネットワークツールの作成を可能にします。 [14] [17] [29] [30] [31] [引用過多]ファイルシステムI/O、ネットワーク（DNS、HTTP、TCP、TLS/SSL、UDP）、バイナリデータ（バッファ）、暗号化機能、データストリーム、その他のコア機能のためのモジュールが提供されています。 [17] [30] [32] Node.jsのモジュールは、サーバーアプリケーションの作成の複雑さを軽減するように設計されたAPIを使用します。[17] [30]

バージョン22.6.0以降、Node.jsはJavaScriptとTypeScriptの両方をネイティブにサポートしており、TypeScriptファイルを別途コンパイルすることなく実行できます。[33] TypeScriptのサポートは、Node.js TSCメンバーのMarco Ippolito氏によって貢献されました。さらに、多くのJavaScriptコンパイル言語が利用可能であり、[34] Node.jsアプリケーションはCoffeeScript、[35] Dart、ClojureScriptなどでも記述できます。

Node.jsは主にウェブサーバーなどのネットワークプログラムの構築に使用されます。[29] Node.jsとPHPの最も大きな違いは、PHPのほとんどの関数が完了するまでブロックする（コマンドは前のコマンドが完了した後にのみ実行される）のに対し、Node.jsの関数は非ブロッキングである（コマンドは並行して実行され、完了または失敗を通知するためにコールバックを使用する）ことです。 [29]

Node.jsはLinux、macOS、Microsoft Windows 8.1およびServer 2012（以降）で公式にサポートされており、 [3] SmartOSとIBM AIXではTier 2サポート、 FreeBSDでは実験的にサポートされています。OpenBSDも動作し、LTSバージョンはIBM i（AS/400）で利用可能です。[36]ソースコードは、 NonStop OS [37]やUnixサーバーなど、公式にはサポートされていない同様のオペレーティングシステム上でも構築できます。

プラットフォームアーキテクチャ

Node.jsは、イベント駆動型プログラミングを使用してJavaScriptで高速なウェブサーバーの開発を可能にします。[17]開発者は、コールバックを使用してタスクの完了を通知する単純化されたモデルを使用することで、スレッドを使用せずにスケーラブルなサーバーを作成できます。 [17] [ページが必要] Node.jsは、スクリプト言語（JavaScript）の使いやすさとUnixネットワークプログラミングのパワーを結び付けます。[17]

Node.jsはBSDライセンスの下でオープンソース化されて以来、GoogleのV8 JavaScriptエンジン上に構築されており、 HTTP、DNS、TCPなどの基本的なプロトコルを包括的にサポートしています。[14] JavaScriptの既存の人気により、Node.jsはWeb開発コミュニティにアクセス可能になりました。[14]

業界の支援

Node.jsには数千ものオープンソースライブラリがあり、そのほとんどはnpmウェブサイトでホストされています。Node.jsコミュニティを支援する開発者カンファレンスやイベントも数多く開催されており、NodeConf、Node Interactive、Node Summit、そして数多くの地域イベントも開催されています。

オープンソースコミュニティは、アプリケーション開発を加速させるためのウェブフレームワークを開発してきました。そのようなフレームワークには、 Express.js、Socket.IO、Sails.js、Next.js 、 Meteorなどがあります。[17] [38]また、 Microsoft .NETなどの他の言語やランタイム環境とのインターフェースを目的とした様々なパッケージも作成されています。[39]

現代のデスクトップIDE は、Node.js アプリケーションに特化した編集機能とデバッグ機能を提供しています。このような IDE には、Atom、Brackets、JetBrains WebStorm、[40] [41] Microsoft Visual Studio（Node.js Tools for Visual Studio を使用、[42]またはNode 定義を備えたTypeScript [43] [44] [45 ] [46]）、NetBeans、[47] Nodeclipse Enide Studio [48]（Eclipseベース）、Visual Studio Code [49] [50]などがあります。また、 Codeanywhere、Eclipse Che、Cloud9 IDE 、 Node-REDのビジュアルフローエディタなど、一部のオンライン IDEも Node.js をサポートしています。

Node.js は、 Jelastic、Google Cloud Platform、AWS Elastic Beanstalk、Azure Web Apps、Joyentなどの多数のクラウド ホスティング プラットフォームでサポートされています。

リリース

Node.js の新しいメジャーリリースは、GitHubメインブランチから 6 ヶ月ごとにカットされます。偶数バージョンは 4 月に、奇数バージョンは 10 月にカットされます。新しい奇数バージョンがリリースされると、以前の偶数バージョンは長期サポート(LTS) に移行し、そのバージョンは LTS に指定された日から 12 か月間のアクティブサポートが与えられます。この 12 か月の期限が切れると、LTS リリースはさらに 18 か月間のメンテナンスサポートを受けます。アクティブバージョンは、現在のリリースに反映されてから数週間後に、変更内容の非破壊的なバックポートを受け取ります。メンテナンスリリースでは、重要な修正とドキュメントの更新のみが行われます。[51] LTS ワーキンググループは、Node.js Foundation の技術運営委員会と協力して戦略とポリシーを管理しています。

リリース[52]状態コードネーム発売日メンテナンス終了
サポート対象外:0.10.xサポート対象外:寿命の終わり2013年3月11日2016年10月31日
サポート対象外:0.12.xサポート対象外:寿命の終わり2015年2月6日2016年12月31日
サポート対象外:4.xサポート対象外:寿命の終わりアルゴン[51]2015年9月8日2018年4月30日
サポート対象外:5.xサポート対象外:寿命の終わり2015年10月29日2016年6月30日
サポート対象外:6.xサポート対象外:寿命の終わりホウ素[51]2016年4月26日2019年4月30日
サポート対象外:7.xサポート対象外:寿命の終わり2016年10月25日2017年6月30日
サポート対象外:8.xサポート対象外:寿命の終わり炭素[51]2017年5月30日2019年12月31日
サポート対象外:9.xサポート対象外:寿命の終わり2017年10月1日2018年6月30日
サポート対象外:10.xサポート対象外:寿命の終わりドブニウム[51]2018年4月24日2021年4月30日
サポート対象外:11.xサポート対象外:寿命の終わり2018年10月23日2019年6月1日
サポート対象外:12.xサポート対象外:寿命の終わりエルビウム[51]2019年4月23日2022年4月30日
サポート対象外:13.xサポート対象外:寿命の終わり2019年10月22日2020年6月1日
サポート対象外:14.xサポート対象外:寿命の終わりフェルミウム[51]2020年4月21日2023年4月30日
サポート対象外:15.xサポート対象外:寿命の終わり2020年10月20日2021年6月1日
サポート対象外:16.xサポート対象外:寿命の終わりガリウム[51]2021年4月20日2023年9月11日[53]
サポート対象外:17.xサポート対象外:寿命の終わり2021年10月19日2022年6月1日
サポート対象外:18.xサポート対象外:寿命の終わり水素[51]2022年4月19日2025年4月30日
サポート対象外:19.xサポート対象外:寿命の終わり2022年10月18日2023年6月1日
サポート対象:20.xサポート対象:メンテナンスLTS鉄[54]2023年4月18日2026年4月30日
サポート対象外:21.xサポート対象外:寿命の終わり[51]2023年10月17日2024年6月1日
最新バージョン: 22.x最新バージョン: アクティブLTSジョド[54] [51]2024年4月24日2027年4月30日
サポート対象外:23.xサポート対象外:寿命の終わり[51]2024年10月15日2025年6月1日
プレビュー版:24.xプレビュー版:現在クリプトン[54]2025年4月22日2028年4月30日
プレビュー版:25.xプレビュー版:現在2025年10月15日[55]
将来のバージョン:26.x将来のバージョン:計画済みリチウム[54]20262029
将来のバージョン:28.x将来のバージョン:計画済みマグネシウム[54]20272030
将来のバージョン:30.x将来のバージョン:計画済みネオン[54]20282031
将来のバージョン:32.x将来のバージョン:計画済み酸素[54]20292032
将来のバージョン:34.x将来のバージョン:計画済みプラチナ[54]20302033
伝説：
サポートされていません
サポートされている
最新バージョン
プレビュー版
将来のバージョン

技術的な詳細

Node.js は、イベント ループと呼ばれるループ内で受信リクエストを処理する JavaScript ランタイム環境です。

内部

Node.jsは非同期イベントの処理にlibuvを内部で使用しています。Libuvは、WindowsとPOSIXベースのシステム（Linux、macOS、NonStop上のOSS 、Unixなど）の両方におけるネットワークおよびファイルシステム機能の抽象化レイヤーです。Node.jsはHTTPサポートにnghttp2を使用しています。バージョン20以降、Node.jsは最新のWHATWG URL準拠を提供するadaライブラリを使用しています。バージョン19.5以降、Node.jsは高速なUnicode検証とトランスコーディングのためにsimdutfライブラリを使用しています。バージョン21.3以降、Node.jsは高速なJSON解析のためにsimdjsonライブラリを使用しています。

スレッド

Node.jsはシングルスレッドの イベントループで動作し、非ブロッキングI/O呼び出しを使用することで、スレッドコンテキストの切り替えコストをかけずに数万の同時接続をサポートすることができます。[56]オブザーバーパターンを使用するすべてのリクエスト間で単一のスレッドを共有する設計は、I/Oを実行するすべての関数がコールバックを使用する必要がある、高度な同時実行アプリケーションを構築することを目的としています。シングルスレッドのイベントループに対応するために、Node.jsはlibuvライブラリを使用します。libuvは、非ブロッキング非同期I/O操作の一部を処理する固定サイズのスレッドプールを使用します。[8]

Node.jsでは、スレッドプールが並列タスクの実行を処理します。メインスレッドの関数呼び出しは、タスクを共有タスクキューにポストし、スレッドプール内のスレッドがそれをプルして実行します。ネットワークなどの本質的にノンブロッキングなシステム関数は、カーネル側のノンブロッキングソケットに変換されますが、ファイルI/Oなどの本質的にブロッキングなシステム関数は、それぞれのスレッドでブロッキング方式で実行されます。スレッドプール内のスレッドがタスクを完了すると、メインスレッドにその旨が通知され、メインスレッドはウェイクアップして登録されているコールバックを実行します。

このシングルスレッドアプローチの欠点は、Node.jsでは、cluster [57] 、 StrongLoop Process Manager [58] 、pm2[ 59 ]などの追加モジュールを使用せずに、実行マシンのCPUコア数を増やすことで垂直スケーリングできないことです。ただし、開発者はlibuvスレッドプールのデフォルトのスレッド数を増やすことができます。サーバーのオペレーティングシステム（OS）は、これらのスレッドを複数のコアに分散させる可能性があります。[60]もう1つの問題は、長時間の計算やその他のCPU依存タスクが、完了するまでイベントループ全体をフリーズさせることです。[要出典]

V8

V8は、当初Google Chrome向けに開発されたJavaScript実行エンジンです。2008年にGoogleによってオープンソース化されました。C ++で記述されたV8は、実行時にJavaScriptソースコードをネイティブマシンコードにコンパイルします。[8] 2016年現在、バイトコードインタープリタであるIgnitionも含まれています。

パッケージ管理

npmは、Node.jsサーバープラットフォームにプリインストールされたパッケージマネージャーです。npmレジストリからNode.jsプログラムをインストールし、サードパーティ製のNode.jsプログラムのインストールと管理を整理します。

イベントループ

Node.jsはオペレーティングシステムに登録し、OSが新しい接続などの非同期I/OイベントをNode.jsに通知します。Node.jsランタイム内では、イベントがコールバックをトリガーし、各接続は小さなヒープ割り当てとして処理されます。伝統的に、比較的重いOSプロセスまたはスレッドが各接続を処理していました。Node.jsは、プロセスやスレッドの代わりに、同時I/Oにイベントループを使用します。[61]他のイベント駆動型サーバーとは対照的に、[どれ？ ] Node.jsのイベントループは明示的に呼び出す必要はありません。代わりに、コールバックが定義され、サーバーはコールバック定義の終了時に自動的にイベントループに入ります。Node.jsは、実行するコールバックがなくなるとイベントループを終了します。

Webアセンブリ

Node.js はWebAssemblyをサポートしており、Node 14 ではWebAssembly System Interface ( WASI)を実験的にサポートしています。

ネイティブバインディング

Node.jsは、N-APIと呼ばれるCベースのAPIを介して「アドオン」を作成する方法を提供しています。N -APIを使用すると、.nodeC/C++で記述されたソースコードから読み込み可能（インポート可能）なモジュールを作成できます。[62]モジュールはメモリに直接ロードされ、JS環境内からシンプルなCommonJSモジュールとして実行できます。N-APIの実装は、内部のC/C++ Node.jsおよびV8オブジェクトに依存しており、ユーザーはNode.js固有のヘッダーをネイティブソースコードにインポート（#include ）する必要があります。[62]

Node.js APIはバイナリレベルで互換性のない変更の影響を受けるため、モジュールは特定のNode.jsバージョン向けにビルドして提供する必要があります。この問題に対処するため、サードパーティはAPI上にオープンソースのC/C++ラッパーを導入し、問題を部分的に軽減しています。これらはインターフェースを簡素化しますが、副作用として、メンテナーが対処しなければならない複雑さも生み出す可能性があります。Node.jsのコア機能はJavaScriptの組み込みライブラリにありますが、C++で記述されたモジュールを使用することで、アプリケーションの機能強化やパフォーマンス向上を図ることができます。

このようなモジュールを作成するには、適切な C++ コンパイラと必要なヘッダー (後者は通常 Node.js 自体に同梱されています)、たとえばgcc、clang、MSVC++が必要です。

N-API はJava Native Interfaceに似ています。

プロジェクトガバナンス

2015年、Node.jsコミュニティの様々な支部が、ベンダー中立のNode.js Foundationの下で活動を開始しました。この組織の目的は、「参加、技術的貢献、そしてNode.jsの成功に投資するエコシステムによる長期的な管理の枠組みを促進するオープンガバナンスモデルを通じて、Node.jsおよびその他の関連モジュールの広範な採用を促進し、開発を加速すること」とされています。[63]

Node.js Foundation技術運営委員会（TSC）は、Node.js Foundationの技術統括機関です。TSCは、Node.jsのコアリポジトリに加え、依存プロジェクトや関連プロジェクトも管理しています。TSCは通常、これらのプロジェクトの管理をワーキンググループまたは委員会に委任しています。[64]長期サポートリリースを管理するLTSグループは、そのようなグループの一つです。その他の現在のグループには、ウェブサイト、ストリーム、ビルド、診断、i18n、エバンジェリズム、Docker、アドオンAPI、ベンチマーク、事後分析、国際化、ドキュメント、テストなどがあります。[65]

2017年8月、プロジェクトの行動規範に関する論争により、TSCメンバーの3分の1が辞任した。[66]

現在のTSCメンバー[67]
ユーザー名フルネーム
アドゥ95アントワーヌ・デュ・アメル
匿名ヤギズ・ニジプリ
ベンジャミングベンジャミン・グルエンバウム
ブリッジARルーベン・ブリッジウォーター
ギリーシュプナティルギリーシュ・プナティル
ジャスネルジェームズ・M・スネル
ジョイ・チェンジョイー・チャン
伝説呉成忠
マルコ・イッポリトマルコ・イッポリト
マコリーナマッテオ・コリーナ
mhdawsonマイケル・ドーソン
ラファエルGSSラファエル・ゴンザガ
リチャードローリチャード・ラウ
ロナグロバート・ナギー
ルヤドルノルイ・アドルノ
ショーグンパンダパオロ・インソニャ
タルゴスミカエル・ザッソ
トニーセントビアス・ニーセン

参考文献

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  66. ^ ザック・ウィテカー、「ガバナンス崩壊後、Node.jsのリーダーたちは生き残りをかけて戦う」、ZDNet、2017年8月25日
  67. ^ “tsc-voting-members”. Github.com . 2024年5月16日.

さらに読む

Wikimedia Commons にはNode.jsに関連するメディアがあります。
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