JavaScript izstrādes infrastruktūra: Pilnīgs ieviešanas ceļvedis

Dinamiskajā un nepārtraukti mainīgajā programmatūras izstrādes pasaulē JavaScript ir kā titāns, kas nodrošina visu, sākot no interaktīvām priekšgala (front-end) pieredzēm līdz pat stabils (robust) aizmugures (back-end) pakalpojumiem. Tomēr, lai izveidotu modernu, mērogojamu un uzturējamu JavaScript lietojumprogrammu, ir nepieciešams vairāk nekā tikai koda rakstīšana. Nepieciešams stabils pamats: labi izstrādāta izstrādes infrastruktūra. Šī infrastruktūra ir neredzamā sistēma, kas atbalsta jūsu komandu, nodrošina koda kvalitāti, automatizē atkārtotus uzdevumus un galu galā paātrina augstas kvalitātes programmatūras piegādi.

Globālām komandām, kas izvietotas dažādās laika joslās un kultūrās, standartizēta infrastruktūra nav luksusa prece; tā ir nepieciešamība. Tā nodrošina kopīgu valodu un noteikumu kopumu, kas garantē konsekvitāti neatkarīgi no izstrādātāja atrašanās vietas. Šis ceļvedis piedāvā visaptverošu, soli pa solim izskaidrotu procesu pilnīgas JavaScript izstrādes infrastruktūras ieviešanai, kas ir piemērota jebkura mēroga projektiem.

Mūsdienu JS infrastruktūras galvenie pīlāri

Stabils infrastruktūras pamats balstās uz vairākiem galvenajiem pīlariem, katrs risinot konkrētu izstrādes cikla aspektu. Jebkura no šiem pīlāriem ignorēšana var novest pie tehniskā parāda, nespējas uzturēt vienveidību un samazinātas produktivitātes. Apskatīsim katru no tiem sīkāk.

1. Pakotņu pārvaldība: Jūsu projekta pamats

Jebkurš ne triviāls JavaScript projekts paļaujas uz ārējām bibliotēkām vai pakotnēm. Pakotņu pārvaldnieks ir rīks, kas automatizē šo atkarību instalēšanas, atjaunināšanas, konfigurēšanas un dzēšanas procesu. Tas nodrošina, ka katrs komandas izstrādātājs, kā arī būvēšanas serveris, izmanto precīzi tādu pašu katras pakotnes versiju, novēršot bēdīgi slavenu problēmu "tas darbojas manā mašīnā".

• npm (Node Package Manager): Noklusējuma pakotņu pārvaldnieks, kas nāk kopā ar Node.js. Tas ir lielākais programmatūras reģistrs pasaulē un de facto standarts. Tas izmanto `package.json` failu projekta metadatu un atkarību pārvaldīšanai un `package-lock.json` failu, lai fiksētu atkarību versijas atkārtojamiem būvēšanas procesiem.
• Yarn: Izstrādājis Facebook, lai risinātu dažas no npm agrīnajām veiktspējas un drošības problēmām. Yarn ieviesa tādas funkcijas kā bezsaistes kešēšana un deterministiskāks instalēšanas algoritms ar savu `yarn.lock` failu. Mūsdienu versijas, piemēram, Yarn 2+ (Berry), ievieš inovatīvas koncepcijas, piemēram, Plug'n'Play (PnP) ātrākai, uzticamākai atkarību izšķiršanai.
• pnpm: Nozīmē "performant npm" (efektīvs npm). Tā galvenā atšķirība ir pieeja `node_modules` direktorija pārvaldībai. Tā vietā, lai dublētu pakotnes dažādos projektos, pnpm izmanto satura adresējamu (content-addressable) krātuvi un simboliskās saites (symlinks) atkarību koplietošanai. Tas nodrošina ievērojami ātrāku instalēšanas laiku un dramatiski samazinātu diska vietas izmantošanu, kas ir liels ieguvums izstrādātājiem un CI/CD sistēmām.

Ieteikums: Jauniem projektiem pnpm ir izcila izvēle, pateicoties tā efektivitātei un ātrumam. Tomēr npm joprojām ir pilnīgi dzīvotspējīga un vispārēji saprotama opcija. Galvenais ir izvēlēties vienu un nodrošināt tā lietošanu visā komandā.

Piemērs: Projekta inicializēšana ar npm

Lai sāktu, terminālā atveriet sava projekta direktoriju un izpildiet:

npm init -y

Tas izveido `package.json` failu. Lai pievienotu tādu atkarību kā Express, izpildiet:

npm install express

Tas pievienos `express` jūsu `dependencies` sadaļā `package.json` un izveidos/atjauninās jūsu `package-lock.json`.

2. Koda transpilācija un komplektēšana: No izstrādes līdz ražošanai

Mūsdienu JavaScript izstrāde ietver koda rakstīšanu, izmantojot jaunākās valodas iespējas (ESNext) un bieži vien izmantojot moduļus (ESM vai CommonJS). Tomēr pārlūkprogrammas un vecākas Node.js vides var neatbalstīt šīs iespējas nacionāli. Šeit talkā nāk transpilatori un komplektētāji (bundlers).

Transpilatori: Babel

Transpilators ir avota-avota kompilators. Tas ņem jūsu moderno JavaScript kodu un pārveido to vecākā, plašāk savietojamā versijā (piemēram, ES5). Babel ir nozares standarts tam.

• Tas ļauj jums lietot jaunākās JavaScript iespējas jau šodien.
• Tas ir ļoti konfigurējams, izmantojot spraudņus (plugins) un priekšiestatījumus (presets), ļaujot jums mērķēt uz konkrētām pārlūkprogrammu vai vides versijām.
• Izplatīts priekšiestatījums ir `@babel/preset-env`, kas inteliģenti iekļauj tikai tās transformācijas, kas nepieciešamas jūsu mērķa vidēm.

Piemērs `.babelrc` konfigurācijai:

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

            

              
                Copy
              
            
          

Moduļu komplektētāji: Webpack pret Vite

Moduļu komplektētājs ņem jūsu JavaScript failus un to atkarības un apvieno tos mazākā skaitā optimizētu failu (bieži vien vienā failā, ko sauc par "bundle") pārlūkprogrammai. Šis process var ietvert minifikāciju, tree-shaking (neizmantotā koda noņemšanu) un resursu optimizāciju (attēli, CSS).

• Webpack: Ilggadējais čempions. Tas ir neticami jaudīgs un tam ir plaša loaderu un spraudņu ekosistēma, padarot to konfigurējamu gandrīz jebkuram lietošanas gadījumam. Tomēr tā konfigurācija var būt sarežģīta, un tā veiktspēja lielos projektos izstrādes laikā var būt lēna tā komplektēšanas (bundling) balstītās pieejas dēļ.
• Vite: Moderns, viedokļu (opinionated) būvēšanas rīks, kas koncentrējas uz izstrādātāja pieredzi. Vite izmanto natīvos ES moduļus pārlūkprogrammā izstrādes laikā, kas nozīmē, ka nav nepieciešams komplektēšanas (bundling) solis koda apkalpošanai. Tas nodrošina zibens ātrumu servera starta laiku un Hot Module Replacement (HMR). Ražošanai tas zem pārsega izmanto Rollup, lai izveidotu ļoti optimizētu bundle.

Ieteikums: Jauniem priekšgala (front-end) projektiem Vite ir skaidrs uzvarētājs, pateicoties tā izcilajai izstrādātāja pieredzei un veiktspējai. Sarežģītiem projektiem ar ļoti specifiskām būvēšanas prasībām vai mantotu sistēmu uzturēšanai Webpack joprojām ir jaudīgs un atbilstošs rīks.

3. Koda kvalitāte un formatēšana: Vienveidības nodrošināšana

Kad vairāki izstrādātāji piedalās kopīgā kodu bāzē, konsekventa stila uzturēšana un izplatītu kļūdu novēršana ir ārkārtīgi svarīga. Linteri un formatētāji automatizē šo procesu, novēršot stilu debatēs un uzlabojot koda lasāmību.

Linteri: ESLint

Linteris statiski analizē jūsu kodu, lai atrastu programmatiskas un stilistiskas kļūdas. ESLint ir galvenais linteris JavaScript ekosistēmā. Tas ir ļoti paplašināms un to var konfigurēt, lai nodrošinātu plašu noteikumu klāstu.

• Uztver izplatītas kļūdas, piemēram, drukas kļūdas mainīgo nosaukumos vai neizmantotus mainīgos.
• Nodrošina labākās prakses, piemēram, izvairošanos no globāliem mainīgiem.
• Var konfigurēt ar populārām stilu rokasgrāmatām, piemēram, Airbnb vai Standard, vai jūs varat izveidot savu pielāgoto noteikumu kopumu.

Piemērs `.eslintrc.json` konfigurācijai:

            
{
  "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
              
            
          

Formatētāji: Prettier

Koda formatētājs automātiski pārformatē jūsu kodu, lai tas atbilstu iepriekš definētam stilam. Prettier ir viedokļu (opinionated) koda formatētājs, kas ir kļuvis par nozares standartu. Tas noņem visu sākotnējo stilu un nodrošina, ka viss izvadītais kods atbilst konsekventam stilam.

• Izbeidz visas diskusijas par koda stilu (tabulācijas pret atstarpēm, pēdiņu stils utt.).
• Nodrošina nevainojamu integrāciju ar lielāko daļu koda redaktoru, lai formatētu jūsu kodu, saglabājot to.
• Ieteicams to lietot kopā ar ESLint, ļaujot Prettier pārvaldīt formatēšanas noteikumus, bet ESLint - koda kvalitātes noteikumus.

Profesionāls padoms: Integrējiet ESLint un Prettier savā redaktorā (piemēram, ar VS Code paplašinājumiem) reāllaika atsauksmēm un formatēšanai saglabājot. Tas padara standartu ievērošanu bez piepūles.

4. Versiju kontroles stratēģija: Sadarbības un drošības nodrošināšana

Versiju kontrole ir sadarbības programmatūras izstrādes pamats. Tā ļauj komandām izsekot izmaiņas, atgriezties pie iepriekšējām būvēm un strādāt pie dažādām funkcijām paralēli.

• Git: Nepārprotams globālais standarts versiju kontrolei. Katram izstrādātājam vajadzētu labi pārzināt Gitu.
• Zarošanas (Branching) stratēģija: Konsekventa zarošanas stratēģija ir ļoti svarīga. Populāri modeļi ietver:
  • GitFlow: Ļoti strukturēts modelis ar īpašiem zariem funkcijām, laidieniem un ātrajiem labojumiem (hotfixes). Tas ir stabils, bet var būt pārmērīgi sarežģīts mazākām komandām vai projektiem ar nepārtrauktas piegādes modeli.
  • GitHub Flow / Trunk-Based Development: Vienkāršāks modelis, kurā izstrādātāji veido funkciju zarus no galvenā zara (`main` vai `master`) un pēc apskates tos atkal saprecina. Tas ir ideāli piemērots komandām, kas praktizē nepārtrauktu integrāciju un izvietošanu.
• Saistību (Commit) konvencijas: Standarta noteikumu pieņemšana saistību ziņojumu rakstīšanai, piemēram, Conventional Commits, piešķir konsekvitenci jūsu Git vēsturei. Tas padara vēsturi lasāmāku un ļauj automatizēt tādas uzdevumus kā izmaiņu žurnālu (changelog) ģenerēšana un semantisko versiju numuru palielināšana. Tipisks saistību ziņojums izskatās `feat(auth): add password reset functionality` (funkcija (autentifikācija): pievienot paroles atjaunošanas funkcionalitāti).

5. Testēšanas sistēmas: Uzticamības nodrošināšana

Visaptveroša testēšanas stratēģija ir obligāta uzticamu lietojumprogrammu izveidei. Tā nodrošina drošības tīklu, kas ļauj izstrādātājiem pārliecinoši refaktorēt un pievienot jaunas funkcijas. Testēšanas piramīda ir noderīgs modelis:

Vienības un integrācijas testēšana: Jest

Jest ir patīkama JavaScript testēšanas sistēma, kas koncentrējas uz vienkāršību. Tas ir "viss vienā" risinājums, kas pēc noklusējuma ietver testa izpildītāju (test runner), apgalvojumu bibliotēku (assertion library) un imitācijas (mocking) iespējas.

• Vienības testi (Unit Tests): Pārbauda mazākās, izolētās jūsu lietojumprogrammas daļas (piemēram, vienu funkciju), vai tās darbojas pareizi.
• Integrācijas testi (Integration Tests): Pārbauda, vai vairākas vienības darbojas kopā kā paredzēts.

Piemērs Jest testam:

            
// 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
              
            
          

Beigu-beigu (End-to-End - E2E) testēšana: Cypress vai Playwright

E2E testi simulē reāla lietotāja ceļojumu caur jūsu lietojumprogrammu. Tie darbojas reālā pārlūkprogrammā un pārbauda, vai kritiskās lietotāju plūsmas darbojas no sākuma līdz beigām.

• Cypress: Izstrādātājiem draudzīga E2E testēšanas sistēma, kas pazīstama ar savu lielisko kļūdu labošanas pieredzi, laika ceļošanas iespējām un ātriem, uzticamiem testiem.
• Playwright: Microsoft jaudīga sistēma, kas piedāvā izcilu atbalstu dažādām pārlūkprogrammām (Chromium, Firefox, WebKit) un tādas funkcijas kā automātiska gaidīšana (auto-waits), tīkla starpniecību (network interception) un paralēlu izpildi.

6. Tipa drošība ar TypeScript

Lai gan ne obligāti "infrastruktūra", TypeScript pieņemšana ir pamata lēmums, kas būtiski ietekmē projekta ilgtermiņa veselību. TypeScript ir JavaScript superset, kas pievieno statiskus tipus.

• Kļūdu novēršana: Uztver milzīgu klasi kļūdu izstrādes laikā, pirms kods tiek izpildīts.
• Uzlabota izstrādātāja pieredze: Nodrošina jaudīgas redaktora funkcijas, piemēram, inteliģentu automātisko pabeigšanu, refaktorēšanu un "doties uz definīciju".
• Pašdokumentējošs kods: Tipi padara kodu vieglāk saprotamu un argumentējamu, kas ir nenovērtējami lielām komandām un ilgstošiem projektiem.

TypeScript integrācija prasa `tsconfig.json` failu, lai konfigurētu kompilatora opcijas. Ieguvumi gandrīz vienmēr pārsniedz sākotnējo mācīšanās līkni, īpaši mērena vai augsta sarežģītības pakāpes lietojumprogrammām.

7. Automatizācija un CI/CD: Produktivitātes dzinējspēks

Automatizācija ir tas, kas savieno visus citus pīlārus. Tā nodrošina, ka jūsu kvalitātes pārbaudes un izvietošanas procesi tiek izpildīti konsekventi un automātiski.

Git āķi (Hooks): Husky & lint-staged

Git āķi ir skripti, kas automātiski palaist noteiktos brīžos Git dzīves ciklā. Tādi rīki kā Husky atvieglo šo āķu pārvaldību.

• Izplatīta konfigurācija ir izmantot `pre-commit` āķi, lai palaistu jūsu linteri, formatētāju un vienības testus failiem, ko gatavojaties saglabāt (izmantojot tādu rīku kā lint-staged).
• Tas novērš bojāta vai slikti formatēta koda iekļūšanu jūsu repozitorijā, nodrošinot kvalitāti avotā.

Nepārtrauktā integrācija un nepārtrauktā izvietošana (CI/CD)

CI/CD ir prakse, kurā lietojumprogramma tiek automātiski būvēta, testēta un izvietota katru reizi, kad repozitorijā tiek nosūtīts jauns kods.

• Nepārtrauktā integrācija (CI): Jūsu CI serveris (piemēram, GitHub Actions, GitLab CI, CircleCI) automātiski palaida pilnu testu kopumu (vienības, integrācijas un E2E) pie katra push vai pull pieprasījuma. Tas nodrošina, ka jaunas izmaiņas nepasliktina esošo funkcionalitāti.
• Nepārtrauktā izvietošana (CD): Ja visas CI pārbaudes galvenajā zarā ir veiksmīgas, CD process automātiski izvieto lietojumprogrammu uz izvietošanas (staging) vai ražošanas (production) vidi. Tas nodrošina ātru, uzticamu jaunu funkciju piegādi.

Piemērs `.github/workflows/ci.yml` priekš 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. Konteinerizācija ar Docker

Docker atrisina problēmu "tas darbojas manā mašīnā" sistēmas līmenī. Tas ļauj jums iepakot savu lietojumprogrammu un visas tās atkarības (ieskaitot operētājsistēmu!) vieglā, portabilā konteinerā.

• Konsekventas vides: Garantē, ka lietojumprogramma darbojas vienādi izstrādē, testēšanā un ražošanā. Tas ir nenovērtējami globālām komandām, kur izstrādātāji var izmantot dažādas operētājsistēmas.
• Vienkāršota uzņemšana (Onboarding): Jauns izstrādātājs var palaist visu lietojumprogrammas steku ar vienu komandu (`docker-compose up`), nevis pavadīt dienas manuāli konfigurējot savu mašīnu.
• Mērogojamība: Konteineri ir modernās mākoņu (cloud-native) arhitektūras un orķestrēšanas sistēmu, piemēram, Kubernetes, pamatkomponenti.

Piemērs `Dockerfile` priekš Node.js lietotnes:

            
FROM node:18-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./

RUN npm ci --only=production

COPY . .

EXPOSE 3000

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

            

              
                Copy
              
            
          

Kopsavilkums: Ieguldījums kvalitātē un ātrumā

Visaptverošas JavaScript izstrādes infrastruktūras ieviešana var šķist ievērojams sākotnējs ieguldījums, taču atdeve ir milzīga. Tā rada pozitīvu ciklu: konsekventa vide nodrošina augstāku koda kvalitāti, kas samazina kļūdas un tehnisko parādu. Automatizācija atbrīvo izstrādātājus no manuāliem, kļūdainiem uzdevumiem, ļaujot viņiem koncentrēties uz to, ko viņi dara vislabāk: veidot funkcijas un nodrošināt vērtību.

Starptautiskām komandām šis kopīgais pamats ir vienotājs, kas notur projektu kopā. Tas pārspēj ģeogrāfiskās un kultūras robežas, nodrošinot, ka katra ieguldītā koda rinda atbilst tiem pašiem augstajiem standartiem. Rūpīgi izvēloties un integrējot šos rīkus, jūs nevis vienkārši iestatāt projektu; jūs veidojat mērogojamu, izturīgu un ļoti produktīvu inženierijas kultūru.