JavaScript Paketų Valdymas: NPM Geriausios Praktikos ir Priklausomybių Saugumas

Nuolat besivystančiame JavaScript kūrimo pasaulyje, efektyvus ir saugus paketų valdymas yra svarbiausias. NPM („Node Package Manager“) yra numatytasis Node.js paketų tvarkytuvas ir didžiausias pasaulyje programinės įrangos registras. Šis vadovas pateikia išsamią NPM geriausių praktikų ir priklausomybių saugumo priemonių apžvalgą, kuri yra labai svarbi visų lygių JavaScript kūrėjams, orientuota į pasaulinę auditoriją.

NPM ir Paketų Valdymo Supratimas

NPM supaprastina projekto priklausomybių diegimo, valdymo ir atnaujinimo procesą. Tai leidžia kūrėjams pakartotinai naudoti kitų parašytą kodą, taip taupant laiką ir pastangas. Tačiau netinkamas naudojimas gali sukelti priklausomybių konfliktus, saugumo pažeidžiamumus ir našumo problemas.

Kas yra NPM?

NPM sudaro trys atskiri komponentai:

• Svetainė: Paieškos galimybę turintis paketų, dokumentacijos ir vartotojų profilių katalogas.
• Komandinės eilutės sąsaja (CLI): Įrankis, skirtas paketams diegti, valdyti ir publikuoti.
• Registras: Didelė vieša JavaScript paketų duomenų bazė.

Kodėl Paketų Valdymas Yra Svarbus?

Efektyvus paketų valdymas suteikia keletą privalumų:

• Kodo pakartotinis naudojimas: Pasinaudokite esamomis bibliotekomis ir karkasais, taip sumažindami kūrimo laiką.
• Priklausomybių valdymas: Tvarkykite sudėtingas priklausomybes ir jų versijas.
• Nuoseklumas: Užtikrinkite, kad visi komandos nariai naudotų tas pačias priklausomybių versijas.
• Saugumas: Ištaisykite pažeidžiamumus ir sekite saugumo pataisymus.

NPM Geriausios Praktikos Efektyviam Kūrimui

Šių geriausių praktikų laikymasis gali ženkliai pagerinti jūsų kūrimo eigą ir JavaScript projektų kokybę.

1. Efektyvus `package.json` Naudojimas

`package.json` failas yra jūsų projekto širdis, kurioje saugomi metaduomenys apie jūsų projektą ir jo priklausomybes. Užtikrinkite, kad jis būtų tinkamai sukonfigūruotas.

`package.json` Struktūros Pavyzdys:

{
  "name": "my-awesome-project",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Trumpas projekto aprašymas.",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "start": "node index.js",
    "test": "jest",
    "build": "webpack"
  },
  "keywords": [
    "javascript",
    "npm",
    "package management"
  ],
  "author": "Jūsų Vardas",
  "license": "MIT",
  "dependencies": {
    "express": "^4.17.1",
    "lodash": "~4.17.21"
  },
  "devDependencies": {
    "jest": "^27.0.0",
    "webpack": "^5.0.0"
  }
}

• `name` ir `version`: Būtini jūsų projekto identifikavimui ir versijavimui. `version` laukui naudokite semantinį versijavimą (SemVer).
• `description`: Aiškus ir glaustas aprašymas padeda kitiems suprasti jūsų projekto tikslą.
• `main`: Nurodo jūsų programos įvesties tašką.
• `scripts`: Apibrėžkite įprastas užduotis, tokias kaip serverio paleidimas, testų vykdymas ir projekto kūrimas. Tai leidžia standartizuotai vykdyti komandas skirtingose aplinkose. Apsvarstykite galimybę naudoti įrankius, tokius kaip `npm-run-all`, sudėtingiems scenarijams.
• `keywords`: Padeda vartotojams rasti jūsų paketą NPM.
• `author` ir `license`: Pateikite autorystės informaciją ir nurodykite licenciją, pagal kurią platinamas jūsų projektas. Tinkamos licencijos (pvz., MIT, Apache 2.0, GPL) pasirinkimas yra labai svarbus atvirojo kodo projektams.
• `dependencies`: Išvardija paketus, reikalingus jūsų programai veikti produkcinėje aplinkoje.
• `devDependencies`: Išvardija paketus, reikalingus kūrimui, testavimui ir programos kūrimui (pvz., linter'iai, testavimo karkasai, kūrimo įrankiai).

2. Semantinio Versijavimo (SemVer) Supratimas

Semantinis versijavimas yra plačiai paplitęs programinės įrangos versijavimo standartas. Jis naudoja trijų dalių versijos numerį: `MAJOR.MINOR.PATCH`.

• MAJOR: Nesuderinami API pakeitimai.
• MINOR: Prideda funkcionalumą atgaliniu būdu suderinamu būdu.
• PATCH: Klaidų pataisymai, kurie yra atgaliniu būdu suderinami.

Nurodydami priklausomybių versijas `package.json`, naudokite versijų intervalus, kad suteiktumėte lankstumo, kartu užtikrinant suderinamumą:

• `^` (Stogelis): Leidžia atnaujinimus, kurie nekeičia kairiausio nenulinio skaitmens (pvz., `^1.2.3` leidžia atnaujinti iki `1.3.0` ar `1.9.9`, bet ne `2.0.0`). Tai yra labiausiai paplitęs ir paprastai rekomenduojamas metodas.
• `~` (Tildė): Leidžia atnaujinti dešiniausią skaitmenį (pvz., `~1.2.3` leidžia atnaujinti iki `1.2.4` ar `1.2.9`, bet ne `1.3.0`).
• `>` `>=`, `<` `<=` `=` : Leidžia nurodyti minimalią arba maksimalią versiją.
• `*`: Leidžia bet kurią versiją. Paprastai nerekomenduojama produkcinėje aplinkoje dėl galimų kritinių pakeitimų.
• Be priešdėlio: Nurodo tikslią versiją (pvz., `1.2.3`). Gali sukelti priklausomybių konfliktus ir paprastai nerekomenduojama.

Pavyzdys: `"express": "^4.17.1"` leidžia NPM įdiegti bet kurią Express 4.17.x versiją, pvz., 4.17.2 ar 4.17.9, bet ne 4.18.0 ar 5.0.0.

3. Efektyvus `npm install` Naudojimas

Komanda `npm install` naudojama diegti priklausomybes, apibrėžtas `package.json`.

• `npm install`: Įdiegia visas priklausomybes, išvardytas `package.json`.
• `npm install `: Įdiegia konkretų paketą ir prideda jį į `dependencies` `package.json` faile.
• `npm install --save-dev`: Įdiegia konkretų paketą kaip kūrimo priklausomybę ir prideda jį į `devDependencies` `package.json` faile. Atitinka `npm install -D `.
• `npm install -g `: Įdiegia paketą globaliai, padarydamas jį prieinamą jūsų sistemos komandinėje eilutėje. Naudokite atsargiai ir tik tiems įrankiams, kurie skirti naudoti globaliai (pvz., `npm install -g eslint`).

4. `npm ci` Naudojimas Švariems Diegimams

Komanda `npm ci` („Clean Install“) suteikia greitesnį, patikimesnį ir saugesnį būdą diegti priklausomybes automatizuotose aplinkose, tokiose kaip CI/CD konvejeriai. Ji skirta naudoti, kai turite `package-lock.json` arba `npm-shrinkwrap.json` failą.

Pagrindiniai `npm ci` privalumai:

• Greitesnė: Praleidžia tam tikrus patikrinimus, kuriuos atlieka `npm install`.
• Patikimesnė: Įdiegia tikslias priklausomybių versijas, nurodytas `package-lock.json` ar `npm-shrinkwrap.json` faile, užtikrinant nuoseklumą.
• Saugesnė: Apsaugo nuo atsitiktinių priklausomybių atnaujinimų, kurie galėtų sukelti kritinius pakeitimus ar pažeidžiamumus. Ji patikrina įdiegtų paketų vientisumą naudodama kriptografinius maišos kodus, saugomus „lock“ faile.

Kada naudoti `npm ci`: Naudokite ją CI/CD aplinkose, produkcinėje aplinkoje ir bet kurioje situacijoje, kai reikalingas atkuriamas ir patikimas kūrimas. Nenaudokite jos savo vietinėje kūrimo aplinkoje, kurioje galite dažnai pridėti ar atnaujinti priklausomybes. Vietiniam kūrimui naudokite `npm install`.

5. `package-lock.json` Supratimas ir Naudojimas

`package-lock.json` failas (arba `npm-shrinkwrap.json` senesnėse NPM versijose) įrašo tikslias visų jūsų projekte įdiegtų priklausomybių versijas, įskaitant tranzityvias priklausomybes (jūsų priklausomybių priklausomybes). Tai užtikrina, kad visi, dirbantys prie projekto, naudoja tas pačias priklausomybių versijas, išvengiant nenuoseklumų ir galimų problemų.

• Įtraukite `package-lock.json` į savo versijų kontrolės sistemą: Tai yra labai svarbu norint užtikrinti nuoseklius kūrimus skirtingose aplinkose.
• Venkite rankiniu būdu redaguoti `package-lock.json`: Leiskite NPM automatiškai valdyti šį failą, kai diegiate ar atnaujinate priklausomybes. Rankiniai pakeitimai gali sukelti nenuoseklumų.
• Naudokite `npm ci` automatizuotose aplinkose: Kaip minėta anksčiau, ši komanda naudoja `package-lock.json` failą, kad atliktų švarų ir patikimą diegimą.

6. Priklausomybių Atnaujinimas

Reguliarus priklausomybių atnaujinimas yra būtinas saugumui ir našumui. Pasenusiose priklausomybėse gali būti žinomų pažeidžiamumų ar našumo problemų. Tačiau neapgalvotas atnaujinimas gali sukelti kritinius pakeitimus. Svarbiausia yra subalansuotas požiūris.

• `npm update`: Bando atnaujinti paketus iki naujausių versijų, leidžiamų pagal `package.json` nurodytus versijų intervalus. Atidžiai peržiūrėkite pakeitimus po `npm update` vykdymo, nes tai gali sukelti kritinius pakeitimus, jei naudojate plačius versijų intervalus (pvz., `^`).
• `npm outdated`: Pateikia pasenusių paketų sąrašą ir jų esamas, norimas bei naujausias versijas. Tai padeda nustatyti, kuriuos paketus reikia atnaujinti.
• Naudokite priklausomybių atnaujinimo įrankį: Apsvarstykite galimybę naudoti įrankius, tokius kaip Renovate Bot ar Dependabot (integruotas į GitHub), kad automatizuotumėte priklausomybių atnaujinimus ir sukurtumėte jums „pull“ užklausas. Šie įrankiai taip pat gali padėti nustatyti ir ištaisyti saugumo pažeidžiamumus.
• Kruopščiai testuokite po atnaujinimo: Paleiskite savo testų rinkinį, kad įsitikintumėte, jog atnaujinimai nesukėlė jokių regresijų ar kritinių pakeitimų.

7. `node_modules` Valymas

`node_modules` katalogas gali tapti gana didelis ir turėti nenaudojamų ar perteklinių paketų. Reguliarus jo valymas gali pagerinti našumą ir sumažinti naudojamą disko vietą.

• `npm prune`: Pašalina perteklinius paketus. Pertekliniai paketai yra tie, kurie nėra nurodyti kaip priklausomybės `package.json`.
• Apsvarstykite `rimraf` arba `del-cli` naudojimą: Šie įrankiai gali būti naudojami priverstiniam `node_modules` katalogo ištrynimui. Tai naudinga norint atlikti visiškai švarų diegimą, tačiau būkite atsargūs, nes tai ištrins viską, kas yra kataloge. Pavyzdys: `npx rimraf node_modules`.

8. Efektyvių NPM Scenarijų Rašymas

NPM scenarijai leidžia automatizuoti įprastas kūrimo užduotis. Rašykite aiškius, glaustus ir pakartotinai naudojamus scenarijus savo `package.json` faile.

Pavyzdys:

"scripts": {
  "start": "node index.js",
  "dev": "nodemon index.js",
  "test": "jest",
  "build": "webpack --mode production",
  "lint": "eslint .",
  "format": "prettier --write ."
}

• Naudokite aprašomuosius scenarijų pavadinimus: Pasirinkite pavadinimus, kurie aiškiai nurodo scenarijaus tikslą (pvz., `build`, `test`, `lint`).
• Scenarijai turi būti glausti: Jei scenarijus tampa per daug sudėtingas, apsvarstykite galimybę perkelti logiką į atskirą failą ir iškviesti tą failą iš scenarijaus.
• Naudokite aplinkos kintamuosius: Naudokite aplinkos kintamuosius, kad konfigūruotumėte savo scenarijus ir išvengtumėte fiksuotų verčių `package.json` faile. Pavyzdžiui, galite nustatyti `NODE_ENV` aplinkos kintamąjį į `production` arba `development` ir naudoti tai savo kūrimo scenarijuje.
• Pasinaudokite gyvavimo ciklo scenarijais: NPM teikia gyvavimo ciklo scenarijus, kurie automatiškai vykdomi tam tikruose paketo gyvavimo ciklo etapuose (pvz., `preinstall`, `postinstall`, `prepublishOnly`). Naudokite šiuos scenarijus užduotims, tokioms kaip aplinkos kintamųjų nustatymas ar testų vykdymas prieš publikavimą.

9. Atsakingas Paketų Publikavimas

Jei publikuojate savo paketus NPM, laikykitės šių gairių:

• Pasirinkite unikalų ir aprašomąjį pavadinimą: Venkite pavadinimų, kurie jau yra užimti arba yra per daug bendriniai.
• Rašykite aiškią ir išsamią dokumentaciją: Pateikite aiškias instrukcijas, kaip įdiegti, naudoti ir prisidėti prie jūsų paketo.
• Naudokite semantinį versijavimą: Laikykitės SemVer, kad teisingai versijuotumėte savo paketą ir informuotumėte vartotojus apie pakeitimus.
• Kruopščiai testuokite savo paketą: Įsitikinkite, kad jūsų paketas veikia kaip tikėtasi ir neturi jokių klaidų.
• Apsaugokite savo NPM paskyrą: Naudokite stiprų slaptažodį ir įjunkite dviejų veiksnių autentifikavimą.
• Apsvarstykite srities (scope) naudojimą: Jei publikuojate paketus organizacijai, naudokite srities paketo pavadinimą (pvz., `@my-org/my-package`). Tai padeda išvengti pavadinimų konfliktų ir užtikrina geresnę organizaciją.

Priklausomybių Saugumas: Jūsų Projektų Apsauga

Priklausomybių saugumas yra kritinis šiuolaikinio JavaScript kūrimo aspektas. Jūsų projekto saugumas yra toks pat stiprus, kaip ir jo silpniausia priklausomybė. Priklausomybių pažeidžiamumai gali būti išnaudoti siekiant pakenkti jūsų programai ir jos vartotojams.

1. Priklausomybių Pažeidžiamumų Supratimas

Priklausomybių pažeidžiamumai yra saugumo spragos trečiųjų šalių bibliotekose ir karkasuose, kuriais remiasi jūsų projektas. Šie pažeidžiamumai gali svyruoti nuo smulkių problemų iki kritinių saugumo rizikų, kurias gali išnaudoti užpuolikai. Šie pažeidžiamumai gali būti rasti viešai praneštuose incidentuose, viduje atrastose problemose ar naudojant automatizuotus pažeidžiamumų skenavimo įrankius.

2. `npm audit` Naudojimas Pažeidžiamumams Nustatyti

Komanda `npm audit` skenuoja jūsų projekto priklausomybes ieškodama žinomų pažeidžiamumų ir pateikia rekomendacijas, kaip juos ištaisyti.

• Reguliariai vykdykite `npm audit`: Įpraskite vykdyti `npm audit` kiekvieną kartą, kai diegiate ar atnaujinate priklausomybes, taip pat kaip dalį savo CI/CD konvejerio.
• Supraskite sunkumo lygius: NPM klasifikuoja pažeidžiamumus kaip žemo, vidutinio, aukšto ar kritinio lygio. Pirmiausia teikite pirmenybę didžiausio sunkumo pažeidžiamumų taisymui.
• Laikykitės rekomendacijų: NPM pateikia rekomendacijas, kaip ištaisyti pažeidžiamumus, pavyzdžiui, atnaujinti paveiktą paketą į naujesnę versiją arba pritaikyti pataisą. Kai kuriais atvejais pataisos gali nebūti, ir jums gali tekti apsvarstyti pažeidžiamo paketo pakeitimą.
• `npm audit fix`: Bando automatiškai ištaisyti pažeidžiamumus atnaujindama paketus į saugias versijas. Naudokite atsargiai, nes tai gali sukelti kritinius pakeitimus. Visada kruopščiai testuokite savo programą po `npm audit fix` vykdymo.

3. Automatizuotų Pažeidžiamumų Skenavimo Įrankių Naudojimas

Be `npm audit`, apsvarstykite galimybę naudoti specializuotus pažeidžiamumų skenavimo įrankius, kurie užtikrintų išsamesnį ir nuolatinį jūsų priklausomybių stebėjimą.

• Snyk: Populiarus pažeidžiamumų skenavimo įrankis, kuris integruojasi su jūsų CI/CD konvejeriu ir pateikia išsamias ataskaitas apie pažeidžiamumus.
• OWASP Dependency-Check: Atvirojo kodo įrankis, kuris nustato žinomus pažeidžiamumus projekto priklausomybėse.
• WhiteSource Bolt: Nemokamas pažeidžiamumų skenavimo įrankis, skirtas GitHub saugykloms.

4. Priklausomybių Painiavos Atakos (Dependency Confusion)

Priklausomybių painiava yra atakos tipas, kai užpuolikas publikuoja paketą tokiu pačiu pavadinimu kaip ir privatus paketas, naudojamas organizacijoje, bet su aukštesniu versijos numeriu. Kai organizacijos kūrimo sistema bando įdiegti priklausomybes, ji gali netyčia įdiegti užpuoliko kenkėjišką paketą vietoje privataus.

Mažinimo strategijos:

• Naudokite srities paketus: Kaip minėta anksčiau, naudokite srities paketus (pvz., `@my-org/my-package`) savo privatiems paketams. Tai padeda išvengti pavadinimų konfliktų su viešais paketais.
• Konfigūruokite savo NPM klientą: Sukonfigūruokite savo NPM klientą, kad jis diegtų paketus tik iš patikimų registrų.
• Įgyvendinkite prieigos kontrolę: Apribokite prieigą prie savo privačių paketų ir saugyklų.
• Stebėkite savo priklausomybes: Reguliariai stebėkite savo priklausomybes dėl netikėtų pakeitimų ar pažeidžiamumų.

5. Tiekimo Grandinės Saugumas

Tiekimo grandinės saugumas reiškia visos programinės įrangos tiekimo grandinės saugumą, nuo kūrėjų, kurie rašo kodą, iki vartotojų, kurie jį naudoja. Priklausomybių pažeidžiamumai yra pagrindinė tiekimo grandinės saugumo problema.

Geriausios praktikos tiekimo grandinės saugumui gerinti:

• Patikrinkite paketų vientisumą: Naudokite įrankius, tokius kaip `npm install --integrity`, kad patikrintumėte atsisiųstų paketų vientisumą naudodami kriptografinius maišos kodus.
• Naudokite pasirašytus paketus: Skatinkite paketų prižiūrėtojus pasirašyti savo paketus naudojant kriptografinius parašus.
• Stebėkite savo priklausomybes: Nuolat stebėkite savo priklausomybes dėl pažeidžiamumų ir įtartinos veiklos.
• Įgyvendinkite saugumo politiką: Apibrėžkite aiškią saugumo politiką savo organizacijai ir užtikrinkite, kad visi kūrėjai ją žinotų.

6. Informuotumo Apie Saugumo Geriausias Praktikas Palaikymas

Saugumo sritis nuolat keičiasi, todėl labai svarbu būti informuotam apie naujausias saugumo geriausias praktikas ir pažeidžiamumus.

• Sekite saugumo tinklaraščius ir naujienlaiškius: Prenumeruokite saugumo tinklaraščius ir naujienlaiškius, kad būtumėte informuoti apie naujausias grėsmes ir pažeidžiamumus.
• Dalyvaukite saugumo konferencijose ir seminaruose: Dalyvaukite saugumo konferencijose ir seminaruose, kad mokytumėtės iš ekspertų ir bendrautumėte su kitais saugumo profesionalais.
• Dalyvaukite saugumo bendruomenėje: Dalyvaukite internetiniuose forumuose ir bendruomenėse, kad dalintumėtės žiniomis ir mokytumėtės iš kitų.

NPM Optimizavimo Strategijos

NPM darbo eigos optimizavimas gali ženkliai pagerinti našumą ir sutrumpinti kūrimo laiką.

1. Vietinės NPM Podėlio (Cache) Naudojimas

NPM išsaugo atsisiųstus paketus vietoje (podėlyje), todėl vėlesni diegimai yra greitesni. Užtikrinkite, kad jūsų vietinis NPM podėlis būtų tinkamai sukonfigūruotas.

• `npm cache clean --force`: Išvalo NPM podėlį. Naudokite šią komandą, jei susiduriate su problemomis dėl sugadintų podėlio duomenų.
• Patikrinkite podėlio vietą: Naudokite `npm config get cache`, kad rastumėte savo npm podėlio vietą.

2. Paketų Tvarkytuvo Veidrodžio ar Tarpinio Serverio Naudojimas

Jei dirbate aplinkoje su ribotu interneto ryšiu arba reikia pagerinti atsisiuntimo greitį, apsvarstykite galimybę naudoti paketų tvarkytuvo veidrodį ar tarpinį serverį.

• Verdaccio: Lengvas privatus NPM tarpinio serverio registras.
• Nexus Repository Manager: Išsamesnis saugyklų tvarkytuvas, palaikantis NPM ir kitus paketų formatus.
• JFrog Artifactory: Kitas populiarus saugyklų tvarkytuvas, teikiantis pažangias funkcijas jūsų priklausomybių valdymui ir apsaugai.

3. Priklausomybių Minimizavimas

Kuo mažiau priklausomybių turi jūsų projektas, tuo greičiau jis bus sukurtas ir tuo mažiau pažeidžiamas bus saugumo grėsmėms. Atidžiai įvertinkite kiekvieną priklausomybę ir įtraukite tik tas, kurios yra tikrai būtinos.

• „Tree shaking“: Naudokite „tree shaking“, kad pašalintumėte nenaudojamą kodą iš savo priklausomybių. Įrankiai, tokie kaip Webpack ir Rollup, palaiko „tree shaking“.
• Kodo skaidymas: Naudokite kodo skaidymą, kad padalintumėte savo programą į mažesnes dalis, kurias galima įkelti pagal poreikį. Tai gali pagerinti pradinį įkėlimo laiką.
• Apsvarstykite natyvias alternatyvas: Prieš pridedant priklausomybę, apsvarstykite, ar galite pasiekti tą patį funkcionalumą naudodami natyvias JavaScript API.

4. `node_modules` Dydžio Optimizavimas

Sumažinus `node_modules` katalogo dydį galima pagerinti našumą ir sutrumpinti diegimo laiką.

• `npm dedupe`: Bando supaprastinti priklausomybių medį, perkeliant bendras priklausomybes aukščiau medyje.
• Naudokite `pnpm` arba `yarn`: Šie paketų tvarkytuvai naudoja kitokį požiūrį į priklausomybių valdymą, kuris gali ženkliai sumažinti `node_modules` katalogo dydį, naudojant kietąsias nuorodas arba simbolines nuorodas, kad būtų galima dalintis paketais tarp kelių projektų.

Išvados

JavaScript paketų valdymo su NPM įvaldymas yra labai svarbus kuriant mastelio keitimui pritaikomas, prižiūrimas ir saugias programas. Laikydamiesi šių geriausių praktikų ir teikdami pirmenybę priklausomybių saugumui, kūrėjai gali ženkliai pagerinti savo darbo eigą, sumažinti rizikas ir teikti aukštos kokybės programinę įrangą vartotojams visame pasaulyje. Nepamirškite sekti naujausių saugumo grėsmių ir geriausių praktikų bei pritaikyti savo požiūrį, kai JavaScript ekosistema toliau vystosi.