Node.js 完整指南

什麼是 Node.js？

Node.js 是一個基於 Chrome V8 引擎的 JavaScript 執行環境，讓 JavaScript 能夠在伺服器端執行。它使用事件驅動、非阻塞 I/O 模型，非常適合建構可擴展的網路應用程式。

核心特性

1. 單執行緒事件迴圈 (Event Loop)

// 非阻塞 I/O 範例
const fs = require('fs');

console.log('開始讀取檔案');
fs.readFile('data.txt', 'utf8', (err, data) => {
    if (err) throw err;
    console.log('檔案內容:', data);
});
console.log('繼續執行其他任務'); // 不會被阻塞

2. npm 套件管理系統

# 初始化專案
npm init -y

# 安裝套件
npm install express
npm install -D nodemon  # 開發依賴

# 全域安裝
npm install -g typescript

3. 模組系統

CommonJS (Node.js 傳統)

// math.js
module.exports = {
    add: (a, b) => a + b,
    subtract: (a, b) => a - b
};

// app.js
const math = require('./math');
console.log(math.add(2, 3));

ES Modules (現代標準)

// math.mjs
export const add = (a, b) => a + b;
export const subtract = (a, b) => a - b;

// app.mjs
import { add, subtract } from './math.mjs';
console.log(add(2, 3));

常用框架與工具

Web 框架

• Express.js - 極簡彈性的 Web 框架
• NestJS - 企業級 TypeScript 框架
• Fastify - 高效能 Web 框架
• Koa.js - Express 團隊開發的下一代框架

資料庫連接

• Mongoose - MongoDB ODM
• Sequelize - SQL ORM
• Prisma - 現代 ORM 工具
• TypeORM - TypeScript ORM

開發工具

• nodemon - 自動重啟開發伺服器
• pm2 - 生產環境程序管理器
• jest - 測試框架
• webpack/esbuild - 打包工具

學習資源

官方文件

• Node.js 官方文件
• Node.js API 參考
• npm 文件

線上課程

• The Odin Project - Node.js
• freeCodeCamp - Node.js
• Node.js 官方學習指南

書籍推薦

• 《Node.js 設計模式》
• 《Node.js 實戰》
• 《深入淺出 Node.js》

GitHub 專案學習

• Node.js Best Practices
• Awesome Node.js
• Node.js 官方程式碼

中文資源

• Node.js 中文網
• Express 中文文件
• NestJS 中文文件

典型應用場景

1. RESTful API 伺服器
2. 即時通訊應用 (WebSocket)
3. 微服務架構
4. 命令列工具 (CLI)
5. 串流處理
6. 物聯網 (IoT) 應用

效能考量

• 適合 I/O 密集型任務
• 不適合 CPU 密集型計算（可用 Worker Threads 改善）
• 記憶體使用需要注意（避免記憶體洩漏）
• 使用 cluster 模組實現多核心利用