NestJS против Node.js: почему на крупных проектах структура важнее свободы

Пошаговое обоснование: почему нам нужен NestJS

Архитектурная эволюция серверной JavaScript

JavaScript изначально был простым языком скриптов для добавления небольшой степени интерактивности на веб-страницы. Со временем он превратился в серьезную технологию, способную обеспечивать работу целых систем backend. Node.js сыграл ключевую роль в этом изменении, поскольку позволил писать логику серверной части с использованием того же языка, который разработчики уже применяли в браузере.

Однако по мере увеличения размера и сложности приложений команды сталкивались с проблемами в организации кода, масштабируемости и долгосрочной поддержке. Node.js обеспечивает среду выполнения, необходимую для запуска JavaScript вне браузера, но умышленно не указывает, как следует проектировать приложение. Такая открытость удобна, но в крупных проектах часто приводит к тому, что кодовая база распространяется в разных направлениях, становясь трудной для обслуживания.

NestJS появился как решение именно этой проблемы. Он строится на основе Node.js и включает в себя четко определенную архитектуру, последовательную организацию проекта, внедрение принципов инъекции зависимостей и использование устоявшихся шаблонов проектирования — все это направлено на помощь командам в создании масштабируемого и удобного в обслуживании программного обеспечения корпоративного уровня. NestJS не является заменой Node.js — это способ упорядочения и регламентации процесса разработки и обслуживания приложений на Node.js.

В этой статье пошагово и простым языком объясняется логика выбора архитектурной рамки с четко определенными принципами, а также что этот выбор означает для команды с точки зрения более широких инженерных аспектов.

Основное различие — среды выполнения против рамок с жесткими правилами: двигатель против автомобиля

Полезным способом понимания взаимосвязи между Node.js и NestJS является сравнение двигателя с готовым автомобилем. Оба работают на разных уровнях, оба необходимы, но решают разные задачи.

• Node.js (двигатель): среда выполнения, позволяющая JavaScript работать на сервере, а не в вкладке браузера. Она эффективна при одновременной обработке большого количества операций, но предоставляет полностью свободную площадку без встроенных правил относительно того, как должен быть организован код.
• NestJS (автомобиль): фреймворк, построенный на основе этой среды выполнения. Он предоставляет структурированный, предсказуемый план для создания более крупных приложений. Он не конкурирует с Node.js — он работает на его основе, чтобы код оставался организованным и управляемым по мере его роста.

The Express.js Middle Ground and "Architectural Chaos"

Многие разработчики выбирают Express.js в качестве более легкого инструмента для обработки запросов в Node.js, поскольку это минималистичный и гибкий набор инструментов для работы с веб-запросами.

• Его сильная сторона: Express практически не навязывает правил, что позволяет очень быстро создавать небольшие проекты и прототипы.
• Его слабая сторона: та же свобода превращается в недостаток, когда проект или команда растут. В отсутствие общей структуры код склонен запутываться, становиться неоднородным, трудным для тестирования и в целом сложным в обслуживании.

NestJS решает эту проблему, с самого начала проекта внедряя определенную структуру и набор правил.

Чтобы справиться с трудностями, возникающими при масштабировании приложения, NestJS в значительной степени заимствовал идеи из фронтенд-фреймворка Angular и применил их в среде бэкенда Node.js.

Переход от фреймворка с минимальными возможностями или от простой среды выполнения, такой как Express, к полностью структурированному фреймворку обусловлен рядом конкретных инженерных проблем. Ниже подробно описаны причины, по которым команды выбирают NestJS вместо чистого Node.js или Express.

Пункт 1: Общепринятые конвенции заменяют узкоспециализированные знания

В слабо структурированных средах, таких как Express, организация кодовой базы часто зависит от узкоспециализированных знаний — неформальных правил и привычек, которые полностью понимают только первоначальные авторы. Новые инженеры, присоединяющиеся к такому проекту, могут тратить недели на то, чтобы понять, где находятся различные компоненты и как они взаимосвязаны.

NestJS избегает этой проблемы, следуя принципу «конвенции вместо настройки»:

• Заранее определённая структура: каждый проект NestJS начинается с одного и того же чётко определённого шаблона.
• Мгновенное ознакомление: поскольку все приложения NestJS имеют одну и ту же архитектурную структуру, разработчик может почти мгновенно освоиться в новом проекте.
• Быстрее адаптация: команды тратят гораздо меньше времени на объяснение новым сотрудникам индивидуальных настроек и больше времени на реальную разработку функций.

Пункт 2: Встроенная поддержка TypeScript предотвращает дорогостоящие сбои

Обычный Node.js работает на JavaScript — языке, в котором ошибки, связанные с данными, проявляются только тогда, когда код фактически выполняется. Даже такая мелочь, как опечатка, может привести к сбою в рабочей системе.

NestJS решает эту проблему, сделав TypeScript неотъемлемой частью самой фреймворковой структуры:

• Раннее обнаружение ошибок: TypeScript действует как умный корректор, выявляя ошибки во время написания кода, а не после его развертывания.
• Глубокая интеграция: в то время как добавление TypeScript в проект Express обычно сопряжено с трудностями и даёт лишь частичный эффект, NestJS применяет его последовательно во всех частях приложения.
• Примерно на 70% меньше багов: выявление ошибок, связанных с типами, на этапе разработки позволяет устранить до 70% сбоев во время работы, которые иначе добрались бы до конечных пользователей.

Точка 3: Внедрение зависимостей и инверсия контроля

Большие приложения состоят из множества компонентов, которые взаимозависимы друг от друга. Например, UserController обычно нуждается в UserService, чтобы получать записи пользователей. В традиционной среде Node.js или Express разработчики вручную связывают эти зависимости между собой:

const userService = new UserService();

Такой подход создает тесную связь между компонентами, что затрудняет дальнейшее развитие или обслуживание приложения.

NestJS решает эту проблему с помощью внедрения зависимостей (Dependency Injection, DI) в сочетании с инверсией управления (Inversion of Control, IoC). Вместо того чтобы каждый класс самостоятельно создавал необходимые ему компоненты, встроенный контейнер IoC NestJS автоматически формирует и передает требуемые сервисы во время выполнения:

constructor(private userService: UserService) {}

NestJS берет на себя ответственность за создание компонентов, управление их жизненным циклом и связывание их между собой, что позволяет создавать архитектуру, остающуюся модульной, с низкой степенью связности, удобную для тестирования и простую в обслуживании. В то время как для реализации аналогичной инъекции зависимостей в Express необходимо использовать сторонние библиотеки, NestJS предоставляет эту функцию непосредственно в своей основной рамке.

Точка 4: Модульная архитектура, разработанная для безграничного масштабирования

Точка 4: Модульная архитектура, разработанная для безграничного масштабирования

Когда кодовая база Node.js растет без четко установленной структуры, это может привести к запутанной сети взаимозависимых файлов, при которой небольшая корректировка процесса входа может неожиданно нарушить работу процесса оплаты. NestJS предотвращает это, требуя использования модульной архитектуры:

• Самодостаточные блоки: Приложение разделяется на независимые модули, такие как UserModule, PaymentModule или InventoryModule, подобно отдельным кирпичикам Lego, которые соединяются между собой.
• Изолированные изменения: Поскольку зависимости между модулями остаются четко определенными и простыми, переписывание или обновление одного модуля не влияет на остальные.

Готово к использованию в микросервисах: Такое четкое разделение функций значительно упрощает последующее разделение монолитного приложения на более мелкие микросервисы по мере роста команды или продукта.

Пункт 5: Полный набор инструментов сразу после установки

Express предоставляет только основы маршрутизации, оставляя вам задачу самостоятельно находить, оценивать и вручную подключать длинный список сторонних пакетов для таких задач, как доступ к базе данных или проверка адресов электронной почты. Такой подход увеличивает риски, поскольку некоторые из этих пакетов могут оказаться необслуживаемыми или содержать уязвимости.

NestJS, в отличие от него, функционирует как полноценный набор инструментов:

• Готовые к использованию функции: Он поставляется с официально обслуживаемыми модулями, охватывающими проверку входных данных, безопасность, обработку ошибок, кэширование и настройку базы данных.
• Меньше необходимости в сборке: Не нужно тратить время на поиск совместимых библиотек и их ручное объединение.
• Фокус на главном: Разработчики могут тратить меньше усилий на настройку инфраструктуры и больше времени на создание реальных функций продукта.

Связанные статьи

• Внутри интерцепторов NestJS: устранение регрессии задержки в 96% в крупном масштабе — Узнайте, как процесс выполнения AOP в NestJS и проблемы при разборе объектов RxJS привели к резкому увеличению задержки P99, и как создать интерцептор для аудита без использования дополнительной памяти для её устранения.
• Как Deno 2.x незаметно решил проблемы совместимости с Node и усталость от инструментов — В этой статье рассматриваются версии Deno с 2.0 по 2.9, показывается, как совместимость с npm, наборы разрешений и встроенные инструменты устранили те препятствия, из-за которых раньше разработчики отказывались от него.
• Почему NestJS является лучшим выбором для развивающихся команд по созданию бэкендов и кодбаз — Узнайте, как структура NestJS, внедрение принципа вставки зависимостей и подход, основанный на TypeScript, помогают инженерным командам масштабироваться, не попадая в хаос.
• RFC 9457: Объяснение — стандартизация ответов на ошибки HTTP API — Узнайте, как формат описания проблем RFC 9457 стандартизирует ответы на ошибки HTTP API, и как правильно реализовать его в приложении NestJS.