JavaScript kūrimo infrastruktūra: išsamus diegimo vadovas

Sparčiai besikeičiančiame programinės įrangos kūrimo pasaulyje „JavaScript“ yra milžinas, valdantis viską – nuo interaktyvių priekinės dalies (front-end) patirčių iki patikimų užpakalinės dalies (back-end) paslaugų. Tačiau norint sukurti modernią, keičiamo dydžio ir prižiūrimą „JavaScript“ programą, reikia daugiau nei vien tik rašyti kodą. Tam reikalingas tvirtas pagrindas: gerai suprojektuota kūrimo infrastruktūra. Ši infrastruktūra yra nematomas karkasas, kuris palaiko jūsų komandą, užtikrina kodo kokybę, automatizuoja pasikartojančias užduotis ir galiausiai paspartina aukštos kokybės programinės įrangos pristatymą.

Pasaulinėms komandoms, dirbančioms skirtingose laiko juostose ir kultūrose, standartizuota infrastruktūra nėra prabanga; tai būtinybė. Ji suteikia bendrą kalbą ir taisyklių rinkinį, kuris užtikrina nuoseklumą, nepriklausomai nuo to, kur yra kūrėjas. Šis vadovas siūlo išsamų, nuoseklų „JavaScript“ kūrimo infrastruktūros diegimo procesą, tinkantį bet kokio masto projektams.

Šiuolaikinės JS infrastruktūros pagrindiniai ramsčiai

Patikima infrastruktūra yra pastatyta ant kelių pagrindinių ramsčių, kurių kiekvienas sprendžia konkretų kūrimo gyvavimo ciklo aspektą. Bet kurio iš jų nepaisymas gali sukelti techninę skolą, nenuoseklumą ir sumažintą našumą. Išnagrinėkime kiekvieną išsamiau.

1. Paketų valdymas: Jūsų projekto pagrindas

Kiekvienas netrivialus „JavaScript“ projektas priklauso nuo išorinių bibliotekų ar paketų. Paketų tvarkyklė (package manager) yra įrankis, automatizuojantis šių priklausomybių diegimo, atnaujinimo, konfigūravimo ir pašalinimo procesą. Ji užtikrina, kad kiekvienas komandos kūrėjas, taip pat ir kūrimo serveris, naudoja lygiai tą pačią kiekvieno paketo versiją, užkertant kelią liūdnai pagarsėjusiai problemai „mano kompiuteryje veikia“.

• npm (Node Package Manager): Numatytasis paketų tvarkyklė, kuri pateikiama kartu su Node.js. Tai didžiausias programinės įrangos registras pasaulyje ir de facto standartas. Jis naudoja failą `package.json` projekto metaduomenims ir priklausomybėms tvarkyti, o failą `package-lock.json` – priklausomybių versijoms užrakinti, kad būtų galima atkartoti kompiliacijas.
• Yarn: Sukurtas „Facebook“, siekiant išspręsti kai kurias ankstesnes npm našumo ir saugumo problemas. „Yarn“ pristatė tokias funkcijas kaip atsijungusios talpyklos (offline caching) ir deterministiškesnis diegimo algoritmas su `yarn.lock` failu. Šiuolaikinės versijos, tokios kaip „Yarn 2+ (Berry)“, pristato novatoriškas koncepcijas, tokias kaip „Plug'n'Play“ (PnP), užtikrinančias greitesnį ir patikimesnį priklausomybių sprendimą.
• pnpm: Reiškia „performant npm“ (našus npm). Pagrindinis jo skirtumas yra požiūris į `node_modules` katalogo valdymą. Užuot dubliavęs paketus per projektus, pnpm naudoja turinio adresuojamą saugyklą ir simbolines nuorodas (symlinks) priklausomybėms bendrinti. Dėl to diegimo laikas žymiai sutrumpėja ir žymiai sumažėja disko vietos naudojimas – tai didelis privalumas kūrėjams ir CI/CD sistemoms.

Rekomendacija: Naujiems projektams, pnpm yra puikus pasirinkimas dėl savo efektyvumo ir greičio. Tačiau, npm išlieka visiškai perspektyvus ir visuotinai suprantamas variantas. Svarbiausia yra pasirinkti vieną ir priverstinai jį naudoti visoje komandoje.

Pavyzdys: Projekto inicijavimas naudojant npm

Norėdami pradėti, terminale pereikite į savo projekto katalogą ir paleiskite:

npm init -y

Tai sukuria `package.json` failą. Norėdami pridėti priklausomybę, pvz., „Express“, paleiskite:

npm install express

Tai prideda `express` prie jūsų `dependencies` faile `package.json` ir sukuria/atnaujina jūsų `package-lock.json`.

2. Kodo transpilavimas ir sujungimas: nuo kūrimo iki produkcijos

Šiuolaikinis „JavaScript“ kūrimas apima kodo rašymą naudojant naujausias kalbos funkcijas („ESNext“) ir dažnai naudojant modulius („ESM“ arba „CommonJS“). Tačiau naršyklės ir senesnės „Node.js“ aplinkos gali nepalaikyti šių funkcijų. Čia ir atsiranda transpilatoriai ir paketuotojai.

Transpilatoriai: Babel

Transpilatorius yra šaltinio į šaltinį kompiliatorius. Jis paima jūsų modernų „JavaScript“ kodą ir paverčia jį senesne, plačiau suderinama versija (pvz., „ES5“). Babel yra pramonės standartas šiam tikslui.

• Jis leidžia šiandien naudoti pažangiausias „JavaScript“ funkcijas.
• Jis yra labai konfigūruojamas per papildinius (plugins) ir nustatymų rinkinius (presets), leidžiančius nustatyti konkrečias naršyklės ar aplinkos versijas.
• Dažnas nustatymų rinkinys yra `@babel/preset-env`, kuris protingai apima tik tuos transformavimus, kurie reikalingi jūsų pasirinktoms aplinkoms.

Pavyzdinė `.babelrc` konfigūracija:

            
{
  "presets": [
    ["@babel/preset-env", {
      "targets": {
        "browsers": ["last 2 versions", "> 0.5%", "not dead"]
      }
    }],
    "@babel/preset-typescript", // If using TypeScript
    "@babel/preset-react"       // If using React
  ]
}

            

              
                Copy
              
            
          

Modulių paketuotojai: Webpack vs. Vite

Modulių paketuotojas (module bundler) paima jūsų „JavaScript“ failus ir jų priklausomybes bei sujungia juos į mažesnį optimizuotų failų skaičių (dažnai vieną failą, vadinamą „paketu“) naršyklei. Šis procesas gali apimti minifikavimą, „tree-shaking“ (nereikalingo kodo pašalinimą) ir resursų optimizavimą (vaizdai, CSS).

• Webpack: Ilgai gyvavęs čempionas. Jis yra nepaprastai galingas ir turi didžiulę įkėlimo programų (loaders) ir papildinių (plugins) ekosistemą, todėl jį galima konfigūruoti beveik bet kokiam naudojimo atvejui. Tačiau jo konfigūracija gali būti sudėtinga, o jo našumas dideliuose projektuose gali būti lėtas kūrimo metu dėl paketus pagrįsto požiūrio.
• Vite: Šiuolaikinis, nuomonę turintis kūrimo įrankis, kuris orientuojasi į kūrėjų patirtį. „Vite“ kūrimo metu naršyklėje naudoja vietinius „ES“ modulius, o tai reiškia, kad kodui pateikti nereikia pakavimo žingsnio. Dėl to serverio paleidimo laikas yra žaibiškai greitas ir veikia „Hot Module Replacement“ (HMR). Produkcijai jis naudoja „Rollup“, kad sukurtų labai optimizuotą paketą.

Rekomendacija: Naujiems priekinės dalies (front-end) projektams, Vite yra aiškus nugalėtojas dėl savo puikios kūrėjų patirties ir našumo. Sudėtingiems projektams, turintiems labai specifinius kūrimo reikalavimus, arba paveldo sistemų palaikymui, Webpack išlieka galingas ir aktualus įrankis.

3. Kodo kokybė ir formatavimas: nuoseklumo užtikrinimas

Kai keli kūrėjai prisideda prie kodo bazės, labai svarbu išlaikyti nuoseklų stilių ir užkirsti kelią dažnoms klaidoms. Lint'eriai ir formatuokliai automatizuoja šį procesą, pašalina stiliaus ginčus ir pagerina kodo skaitomumą.

Lint'eriai: ESLint

Lint'eris statiškai analizuoja jūsų kodą, kad rastų programines ir stilistines klaidas. ESLint yra pagrindinis „JavaScript“ ekosistemos lint'eris. Jis yra labai išplečiamas ir gali būti konfigūruojamas, kad būtų taikomos įvairios taisyklės.

• Aptinka dažnas klaidas, tokias kaip kintamųjų pavadinimų rašybos klaidos arba nenaudojami kintamieji.
• Įgyvendina geriausią praktiką, pvz., vengti globalių kintamųjų.
• Gali būti konfigūruojamas su populiariais stiliaus vadovais, tokiais kaip „Airbnb“ arba „Standard“, arba galite susikurti savo pasirinktinį taisyklių rinkinį.

Pavyzdinė `.eslintrc.json` konfigūracija:

            
{
  "extends": [
    "eslint:recommended",
    "plugin:react/recommended",
    "plugin:@typescript-eslint/recommended"
  ],
  "plugins": ["@typescript-eslint"],
  "parser": "@typescript-eslint/parser",
  "rules": {
    "no-console": "warn",
    "semi": ["error", "always"]
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Formatuokliai: Prettier

Kodo formatuoklis automatiškai performatuoja jūsų kodą, kad jis atitiktų iš anksto nustatytą stilių. Prettier yra nuomonę turintis kodo formatuoklis, tapęs pramonės standartu. Jis pašalina visą originalų stilių ir užtikrina, kad visas išvesties kodas atitiktų nuoseklų stilių.

• Užbaigia visus ginčus dėl kodo stiliaus (tabuliacijos ar tarpai, kabučių stilius ir t. t.).
• Sklandžiai integruojasi su dauguma kodo redaktorių, kad suformatuotų jūsų kodą išsaugojimo metu.
• Rekomenduojama jį naudoti kartu su ESLint, leidžiant „Prettier“ tvarkyti formatavimo taisykles, o ESLint – kodo kokybės taisykles.

Pro patarimas: Integruokite ESLint ir Prettier į savo redaktorių (pvz., su VS Code plėtiniais), kad gautumėte grįžtamąjį ryšį realiuoju laiku ir formatavimo išsaugojimo metu funkcionalumą. Tai leidžia lengvai laikytis standartų.

4. Versijų kontrolės strategija: bendradarbiavimas ir saugumas

Versijų kontrolė yra bendradarbiavimo programinės įrangos kūrimo pagrindas. Ji leidžia komandoms sekti pakeitimus, grįžti į ankstesnes būsenas ir lygiagrečiai dirbti su skirtingomis funkcijomis.

• Git: Negincytinas pasaulinis versijų kontrolės standartas. Kiekvienas kūrėjas turėtų puikiai mokėti naudotis „Git“.
• Šakojimosi strategija (Branching Strategy): Nuosekli šakojimosi strategija yra labai svarbi. Populiarūs modeliai apima:
  • GitFlow: Labai struktūruotas modelis su specializuotomis šakomis funkcijoms, leidimams ir skubiems pataisymams (hotfixes). Jis yra patikimas, bet gali būti pernelyg sudėtingas mažesnėms komandoms arba projektams, naudojantiems nuolatinio pristatymo modelį.
  • GitHub Flow / Trunk-Based Development: Paprastesnis modelis, kai kūrėjai kuria funkcijų šakas nuo pagrindinės šakos (`main` arba `master`) ir sujungia jas atgal po peržiūros. Tai idealu komandoms, praktikuojančioms nuolatinę integraciją ir diegimą.
• Įsipareigojimų konvencijos (Commit Conventions): Standarto priėmimas įsipareigojimų pranešimams rašyti, pvz., Conventional Commits, suteikia nuoseklumo jūsų „Git“ istorijai. Tai daro istoriją labiau skaitomą ir leidžia automatizuoti užduotis, tokias kaip pakeitimų žurnalų generavimas ir semantinių versijų padidinimų nustatymas. Tipinis įsipareigojimo pranešimas atrodo taip: `feat(auth): add password reset functionality`.

5. Testavimo karkasai: patikimumo užtikrinimas

Išsami testavimo strategija yra privaloma kuriant patikimas programas. Ji suteikia saugumo tinklą, leidžiantį kūrėjams drąsiai refaktoruoti ir pridėti naujų funkcijų. Testavimo piramidė yra naudingas modelis:

Vienetų ir integracijos testavimas: Jest

Jest yra malonus „JavaScript“ testavimo karkasas, orientuotas į paprastumą. Tai „viskas viename“ sprendimas, apimantis testų paleidėją, tvirtinimo biblioteką ir imitavimo (mocking) galimybes.

• Vienetų testai (Unit Tests): Patikrinkite, ar mažiausios, izoliuotos jūsų programos dalys (pvz., viena funkcija) veikia tinkamai.
• Integracijos testai (Integration Tests): Patikrinkite, ar keli vienetai veikia kartu, kaip tikimasi.

Pavyzdinis „Jest“ testas:

            
// sum.js
function sum(a, b) {
  return a + b;
}
module.exports = sum;

// sum.test.js
const sum = require('./sum');

test('adds 1 + 2 to equal 3', () => {
  expect(sum(1, 2)).toBe(3);
});

            

              
                Copy
              
            
          

Viso ciklo (E2E) testavimas: Cypress arba Playwright

Viso ciklo (E2E) testai imituoja realaus vartotojo kelionę per jūsų programą. Jie veikia tikroje naršyklėje ir patikrina, ar kritiniai vartotojo srautai veikia nuo pradžios iki pabaigos.

• Cypress: Kūrėjams draugiškas E2E testavimo karkasas, žinomas dėl puikios derinimo patirties, laiko kelionės galimybių ir greitų, patikimų testų.
• Playwright: Galingas „Microsoft“ karkasas, siūlantis puikų palaikymą įvairioms naršyklėms (Chromium, Firefox, WebKit) ir tokias funkcijas kaip automatinis laukimas (auto-waits), tinklo perėmimas ir lygiagretus vykdymas.

6. Tipų sauga su TypeScript

Nors tai nėra griežtai „infrastruktūra“, TypeScript priėmimas yra esminis sprendimas, kuris daro didelę įtaką ilgalaikei projekto sveikatai. „TypeScript“ yra „JavaScript“ antstatas, kuris prideda statinius tipus.

• Klaidų prevencija: Aptinka didelę klaidų klasę kūrimo metu, dar prieš paleidžiant kodą.
• Patobulinta kūrėjo patirtis: Įgalina galingas redaktoriaus funkcijas, tokias kaip išmanus automatinis užbaigimas, refaktorinimas ir perėjimas prie apibrėžimo (go-to-definition).
• Savaime dokumentuojantis kodas: Tipai padeda lengviau suprasti kodą ir apie jį samprotauti, o tai yra neįkainojama didelėms komandoms ir ilgalaikiams projektams.

Norint integruoti „TypeScript“, reikalingas `tsconfig.json` failas kompiliatoriaus parinktims konfigūruoti. Privalumai beveik visada nusveria pradinę mokymosi kreivę, ypač vidutinio ar didelio sudėtingumo programoms.

7. Automatizavimas ir CI/CD: našumo variklis

Automatizavimas yra tai, kas sujungia visus kitus ramsčius. Jis užtikrina, kad jūsų kokybės patikrinimai ir diegimo procesai būtų vykdomi nuosekliai ir automatiškai.

Git kabliai (hooks): Husky ir lint-staged

„Git“ kabliai (hooks) yra skriptai, kurie automatiškai paleidžiami tam tikrais „Git“ gyvavimo ciklo momentais. Įrankiai, tokie kaip Husky, palengvina šių kablių valdymą.

• Dažna konfigūracija yra naudoti `pre-commit` kablį, kad paleistumėte savo lint'erį, formatuoklį ir vienetų testus ant failų, kuriuos ketinate įsipareigoti (naudojant įrankį, pvz., lint-staged).
• Tai neleidžia sugadintam ar prastai suformatuotam kodui patekti į jūsų saugyklą, užtikrinant kokybę ties šaltiniu.

Nuolatinė integracija ir nuolatinis diegimas (CI/CD)

CI/CD yra praktika, kai jūsų programa automatiškai kuriama, testuojama ir diegiama kiekvieną kartą, kai naujas kodas įkeliamas į saugyklą.

• Nuolatinė integracija (CI): Jūsų CI serveris (pvz., GitHub Actions, GitLab CI, CircleCI) automatiškai paleidžia visą jūsų testų rinkinį (vienetų, integracijos ir E2E) su kiekvienu įkėlimu (push) arba užklausos (pull request) pateikimu. Tai užtikrina, kad nauji pakeitimai nesugadins esamos funkcionalumo.
• Nuolatinis diegimas (CD): Jei visi CI patikrinimai pagrindinėje šakoje praeina sėkmingai, CD procesas automatiškai diegia programą į testavimo (staging) arba produkcijos aplinką. Tai leidžia greitai ir patikimai pristatyti naujas funkcijas.

Pavyzdys `.github/workflows/ci.yml`, skirtas GitHub Actions:

            
name: Node.js CI

on:
  push:
    branches: [ main ]
  pull_request:
    branches: [ main ]

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
    - uses: actions/checkout@v3
    - name: Use Node.js
      uses: actions/setup-node@v3
      with:
        node-version: '18.x'
        cache: 'npm'
    - run: npm ci
    - run: npm run build --if-present
    - run: npm test

            

              
                Copy
              
            
          

8. Konteinerizavimas su Docker

Docker išsprendžia problemą „mano kompiuteryje veikia“ sistemos lygmeniu. Jis leidžia supakuoti jūsų programą ir visas jos priklausomybes (įskaitant operacinę sistemą!) į lengvą, perkeliamą konteinerį.

• Nuoseklios aplinkos: Garantuoja, kad programa veiks vienodai kūrimo, testavimo ir produkcijos aplinkose. Tai neįkainojama tarptautinėms komandoms, kuriose kūrėjai gali naudoti skirtingas operacines sistemas.
• Supaprastintas prisijungimas: Naujas kūrėjas gali paleisti visą programos rinkinį viena komanda (`docker-compose up`), užuot dienų dienas rankiniu būdu konfigūravęs savo kompiuterį.
• Keičiamo dydžio: Konteineriai yra pagrindinis šiuolaikinių debesų gimtosios architektūros ir orkestravimo sistemų, tokių kaip „Kubernetes“, statybinis blokas.

Pavyzdys `Dockerfile` Node.js programai:

            
FROM node:18-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./

RUN npm ci --only=production

COPY . .

EXPOSE 3000

CMD [ "node", "server.js" ]

            

              
                Copy
              
            
          

Viskas kartu: pavyzdinis projekto nustatymas

Apžvelkime žingsnius, kaip sukurti naują projektą su šia infrastruktūra.

1. Projekto inicijavimas: `git init` ir `npm init -y`.
2. Priklausomybių diegimas:
   • Programos priklausomybės: `npm install express`
   • Kūrimo priklausomybės: `npm install --save-dev typescript @types/node eslint prettier jest babel-jest ts-node husky lint-staged`
3. Įrankių konfigūravimas:
   • Sukurkite `tsconfig.json` „TypeScript“ nustatymams.
   • Sukurkite `.eslintrc.json` „ESLint“ taisyklėms konfigūruoti.
   • Sukurkite `.prettierrc` formatavimo nuostatoms apibrėžti.
   • Sukurkite `jest.config.js` testavimo konfigūracijai.
4. Automatizavimo nustatymas:
   • Paleiskite `npx husky-init && npm install`, kad nustatytumėte Husky.
   • Pakeiskite `.husky/pre-commit` failą, kad paleistumėte `npx lint-staged`.
   • Pridėkite `lint-staged` raktą į savo `package.json`, kad nurodytumėte, kokias komandas paleisti ant „staged“ failų (pvz., `eslint --fix` ir `prettier --write`).
5. Pridėkite `npm` skriptus: Savo `package.json` apibrėžkite skriptus bendroms užduotims: `"test": "jest"`, `"lint": "eslint ."`, `"build": "tsc"`.
6. Sukurkite CI/CD konvejerį: Pridėkite `.github/workflows/ci.yml` failą (arba atitinkamą jūsų platformai), kad automatizuotumėte testavimą kiekvienai „pull request“ užklausai.
7. Konteinerizavimas: Pridėkite `Dockerfile` ir `docker-compose.yml`, kad apibrėžtumėte savo programos aplinką.

Išvada: investicija į kokybę ir greitį

Išsamios „JavaScript“ kūrimo infrastruktūros diegimas gali atrodyti kaip didelė pradinė investicija, tačiau atsipirkimas yra milžiniškas. Tai sukuria gerą ciklą: nuosekli aplinka lemia aukštesnę kodo kokybę, kuri sumažina klaidas ir techninę skolą. Automatizavimas atlaisvina kūrėjus nuo rankinių, klaidoms jautrių užduočių, leisdamas jiems sutelkti dėmesį į tai, ką jie moka geriausiai: funkcijų kūrimą ir vertės pristatymą.

Tarptautinėms komandoms šis bendras pagrindas yra klijai, kurie laiko projektą kartu. Jis peržengia geografines ir kultūrines ribas, užtikrindamas, kad kiekviena prisidėjusi kodo eilutė atitiktų tuos pačius aukštus standartus. Apgalvotai pasirinkdami ir integruodami šias priemones, jūs ne tik nustatote projektą; jūs kuriate keičiamo dydžio, atsparią ir labai produktyvią inžinerinę kultūrą.