建立生產級全棧 node.js 項目不僅僅涉及編寫代碼。它需要仔細的規劃、強大的架構以及遵守最佳實踐。本指南將引導您完成使用 node.js、express 和 react 創建可擴展、可維護且安全的全棧應用程序的過程。
無論您是想要了解生產級設置的初學者，還是旨在完善項目結構的經驗豐富的開發人員，本指南都將為創建專業級應用程序提供寶貴的見解。
先決條件
在我們開始之前，請確保您的系統上安裝了以下軟件：
- node.js（最新 lts 版本）
- npm（node 包管理器，node.js 自帶）
- git（用于版本控制）
一、項目結構
組織良好的項目結構對于可維護性和可擴展性至關重要。以下是全棧 node.js 項目的推薦結構：
project-root/ ├── server/ │ ├── src/ │ │ ├── config/ │ │ ├── controllers/ │ │ ├── models/ │ │ ├── routes/ │ │ ├── services/ │ │ ├── utils/ │ │ └── app.js │ ├── tests/ │ ├── .env.example │ └── package.json ├── client/ │ ├── public/ │ ├── src/ │ │ ├── components/ │ │ ├── pages/ │ │ ├── services/ │ │ ├── utils/ │ │ └── app.js │ ├── .env.example │ └── package.json ├── .gitignore ├── docker-compose.yml └── readme.md
說明：
- 服務器目錄包含所有后端相關代碼。
- 客戶端目錄包含前端應用程序。
- 在后端分離關注點（控制器、模型、路由）可以促進模塊化。
- .env.example 文件用作環境變量的模板。
- docker 配置允許一致的開發和部署環境。
2. 后臺設置
設置強大的后端對于生產級應用程序至關重要。這是分步指南：
- 初始化項目：
mkdir server && cd server npm init -y
- 安裝必要的依賴項：
npm i express mongoose dotenv helmet cors winston npm i -d nodemon jest supertest
- 創建主應用程序文件（src/app.js）：
const express = require('express');
const helmet = require('helmet');
const cors = require('cors');
const routes = require('./routes');
const errorhandler = require('./middleware/errorhandler');
const app = express();
app.use(helmet());
app.use(cors());
app.use(express.json());
app.use('/api', routes);
app.use(errorhandler);
module.exports = app;
說明：
- 使用express作為web框架。
- 頭盔添加了與安全相關的 http 標頭。
- cors 實現跨源資源共享。
- 模塊化路由和錯誤處理可以改善代碼組織。
3. 前端設置
結構良好的前端對于流暢的用戶體驗至關重要：
- 創建一個新的 react 應用程序：
npx create-react-app client cd client
- 安裝附加包：
npm i axios react-router-dom
- 設置api服務（src/services/api.js）：
import axios from 'axios';
const api = axios.create({
baseurl: process.env.react_app_api_url || 'http://localhost:5000/api',
});
export default api;
說明：
- 使用 create react app 為最佳實踐奠定了堅實的基礎。
- axios 簡化了 api 調用。
- 集中api配置使管理端點變得更加容易。
4. docker 設置
docker 確保開發、測試和生產環境之間的一致性：
在項目根目錄創建docker-compose.yml：
version: '3.8'
services:
server:
build: ./server
ports:
- "5000:5000"
environment:
- node_env=production
- mongodb_uri=mongodb://mongo:27017/your_database
depends_on:
- mongo
client:
build: ./client
ports:
- "3000:3000"
mongo:
image: mongo
volumes:
- mongo-data:/data/db
volumes:
mongo-data:
說明：
- 定義后端、前端和數據庫的服務。
- 使用環境變量進行配置。
- 使用卷保存數據庫數據。
5. 測試
實施全面測試以確保可靠性：
- 后端測試（server/tests/app.test.js）：
const request = require('supertest');
const app = require('../src/app');
describe('app', () => {
it('should respond to health check', async () => {
const res = await request(app).get('/api/health');
expect(res.statuscode).tobe(200);
});
});
- 前端測試：利用 react 測試庫進行組件測試。
說明：
- 后端測試使用 jest 和 supertest 進行 api 測試。
- 前端測試確保組件正確渲染和行為。
6. ci/cd 管道
使用 ci/cd 管道自動化測試和部署。這是使用 github actions 的示例：
name: CI/CD
on:
push:
branches: [ main ]
pull_request:
branches: [ main ]
jobs:
test:
runs-on: ubuntu-latest
steps:
- uses: actions/checkout@v2
- name: Use Node.js
uses: actions/setup-node@v2
with:
node-version: '14.x'
- run: cd server && npm ci
- run: cd server && npm test
- run: cd client && npm ci
- run: cd client && npm test
deploy:
needs: test
runs-on: ubuntu-latest
if: github.ref == 'refs/heads/main'
steps:
- name: Deploy to production
run: |
# Add your deployment script here
說明：
- 自動對推送和拉取請求運行測試。
- 在主分支上測試成功后部署到生產環境。
7. 安全最佳實踐
- 使用頭盔設置安全 http 標頭
- 實施速率限制
- 在生產中使用 https
- 凈化用戶輸入
- 實施適當的身份驗證和授權
8. 性能優化
使用壓縮中間件
實施緩存策略
優化數據庫查詢
使用pm2或類似產品進行生產過程管理
下一步
實施身份驗證（jwt、oauth）
設置數據庫遷移
實施日志記錄和監控
為靜態資產配置cdn
設置錯誤跟蹤（例如 sentry）
記住永遠不要提交 api 密鑰或數據庫憑據等敏感信息。使用環境變量進行配置。
結論
建立生產級全棧 node.js 項目需要關注細節并遵守最佳實踐。通過遵循本指南，您已經為可擴展、可維護且安全的應用程序奠定了基礎。請記住，這是一個起點 - 隨著您的項目的發展，您可能需要調整和擴展這些實踐以滿足您的特定需求。
常見問題解答
1. 為什么使用docker進行開發？**
docker 確保不同開發環境之間的一致性，簡化新團隊成員的設置，并緊密模仿生產環境。
2. 如何安全地處理環境變量？**
使用 .env 文件進行本地開發，但切勿將它們提交到版本控制。對于生產，請使用托管平臺提供的環境變量。
3.前后端分離有什么好處？**
這種分離允許獨立擴展，更容易維護，并且可以為堆棧的每個部分使用不同的技術。
4. 如何確保我的應用程序安全？**
實施身份驗證和授權，使用 https，清理用戶輸入，保持依賴項更新，并遵循 owasp 安全指南。
5. 對于生產中的數據庫性能，我應該考慮什么？**
優化查詢，有效使用索引，實施緩存策略，并考慮數據庫擴展選項，例如針對高流量應用程序的分片或只讀副本。
6. 如何處理生產環境中的日志記錄？**
使用像 winston 這樣的日志庫，使用 elk 堆棧（elasticsearch、logstash、kibana）或基于云的解決方案等服務集中日志，并確保您不會記錄敏感信息。
7. 如何確保我的應用程序具有可擴展性？
可擴展性對于生產應用程序至關重要。考慮使用負載均衡器、實施緩存策略、優化數據庫查詢以及將應用程序設計為無狀態。您還可以探索大型應用程序的微服務架構。
8. 保護 node.js 應用程序安全的最佳實踐是什么？
安全是最重要的。實施適當的身份驗證和授權、使用 https、保持依賴項更新、清理用戶輸入并遵循 owasp 安全準則。考慮使用 helmet.js 等注重安全的中間件并實施速率限制以防止濫用。
9. 我應該如何管理環境變量和配置？
使用 .env 文件進行本地開發，但切勿將它們提交到版本控制。對于生產，請使用托管平臺提供的環境變量。考慮使用配置管理工具來進行復雜的設置。
10. 生產中處理日志記錄和監控最有效的方法是什么？
使用 winston 或 bunyan 等庫實施強大的日志記錄策略。使用 elk 堆棧（elasticsearch、logstash、kibana）或基于云的解決方案等工具設置集中式日志記錄。對于監控，請考慮 new relic、datadog 或帶有 grafana 的 prometheus 等工具。
11. 如何優化數據庫性能？
優化查詢、有效使用索引、實施緩存策略（例如 redis），并考慮數據庫擴展選項，例如針對高流量應用程序的分片或只讀副本。定期進行數據庫維護和優化。
12. 生產環境中處理錯誤和異常的最佳方法是什么？
在 express 中實現全局錯誤處理中間件。全面記錄錯誤，但避免向客戶暴露敏感信息。考慮使用像 sentry 這樣的錯誤監控服務來進行實時錯誤跟蹤和警報。
13. 如何對前端和后端實施有效的測試策略？
使用 jest 在前端和后端進行單元和集成測試。使用 cypress 等工具實施端到端測試。以高測試覆蓋率為目標，并將測試集成到 ci/cd 管道中。
14. 處理 api 版本控制最有效的方法是什么？
考慮使用 url 版本控制（例如 /api/v1/）或自定義請求標頭。對舊 api 版本實施明確的棄用政策，并向 api 消費者有效傳達更改。
15. 如何確保部署順利且停機時間最短？
實施藍綠部署或滾動更新。使用容器化 (docker) 和編排工具 (kubernetes) 來更輕松地擴展和部署。使用強大的 ci/cd 管道自動化您的部署過程。
16. 我應該使用什么策略進行緩存來提高性能？
實現多個級別的緩存：瀏覽器??緩存、靜態資源的 cdn 緩存、應用程序級緩存（例如 redis）和數據庫查詢緩存。注意緩存失效策略以確保數據一致性。
17. 如何安全地處理身份驗證，尤其是 spa？
考慮使用 jwt（json web 令牌）進行無狀態身份驗證。實施安全令牌存儲（httponly cookie），使用刷新令牌，并考慮使用 oauth2 進行第三方身份驗證。對于 spa，請注意 xss 和 csrf 保護。
18. 構建 react 組件以實現可維護性的最佳方法是什么？
遵循原子設計原則。分離展示組件和容器組件。使用鉤子實現共享邏輯，并考慮使用 redux 或 mobx 等狀態管理庫進行復雜的狀態管理。
19. 如何優化 react 應用程序的性能？
實現代碼分割和延遲加載。使用 react.memo 和 usememo 進行昂貴的計算。使用 react devtools 等工具優化渲染。考慮服務器端渲染或靜態站點生成以縮短初始加載時間。
20. 為我的全棧應用程序選擇托管平臺時應該考慮什么？
考慮可擴展性、定價、易于部署、可用服務（數據庫、緩存等）以及對技術堆棧的支持等因素。流行的選項包括 aws、google cloud platform、heroku 和 digitalocean。
21. 如何處理生產數據庫中的數據遷移和架構更改？
使用數據庫遷移工具（例如，用于 sql 數據庫的 knex.js 或用于 mongodb 的 mongoose）。仔細規劃遷移，始終制定回滾策略，并在應用于生產之前在暫存環境中徹底測試遷移。
請記住，構建生產級應用程序是一個迭代過程。根據實際使用情況和反饋持續監控、測試和改進您的應用程序。
以上就是如何在 Nodejs 環境中設置用于生產的全棧項目的詳細內容，更多請關注愛掏網 - it200.com其它相關文章！