Node.jsを勉強する時にオススメな6つの入門書と選び方とは

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Node.jsのフリーランス・副業案件

はじめに

Node.jsは、JavaScriptをサーバーサイドで実行するためのプラットフォームです。これにより、JavaScriptを用いてサーバーサイドのアプリケーションを作成することが可能になります。Node.jsは、その性能とスケーラビリティに優れ、Webアプリケーションのバックエンド開発に広く採用されています。今回はそんなNode.jsの特徴を紹介しながら、実際に学習していく上で大事な書籍の選び方とおすすめの書籍を紹介します。

Node.jsとは

Web開発の世界では、多くのプログラム言語、フレームワーク、ライブラリが存在します。これらのツールの選択は、アプリケーションのパフォーマンス、セキュリティ、保守性に大きな影響を与えます。JavaScriptは、これまでフロントエンドの開発、つまりWebブラウザ上で動作するプログラムを作成するために広く使われてきました。しかし、Node.jsの登場により、サーバーサイドでもJavaScriptを使ってプログラムを書くことができるようになりました。このセクションでは、Node.jsの特徴、メリット、デメリット、使われているフレームワークとライブラリ、そして具体的なサービスについて詳しく解説します。

Node.jsの特徴

Node.jsはJavaScriptのサーバーサイドランタイムで、JavaScriptをブラウザ外で、特にサーバーサイドで動かすことができます。これは、開発者がクライアントサイドとサーバーサイドの両方をJavaScriptで記述することができるという意味です。また、Node.jsはノンブロッキングI/O方式とイベントループを採用しており、これにより非同期処理とイベント駆動型のプログラムが可能となり、多くの接続を効率的に処理できます。これはC10K問題、すなわち1万以上の接続を同時に処理することが困難な問題を解決します。さらに、Node.jsにはnpm (Node Package Manager)が付属しており、これにより多くのライブラリやツールを簡単にインストール、管理することができます。これらの特性により、Node.jsは高性能で効率的なサーバーサイドアプリケーションを開発するための選択肢の一つとなっています。ただし、対応サーバが少ない、JavaScriptとの互換性がない、といったデメリットも考慮する必要があります。

Node.jsの歴史

Node.jsの歴史について詳しく知ることで、現在のNode.jsの地位や、それが解決しようとしている問題、コミュニティの成長といった背景を理解する手助けになります。

開発の背景

Node.jsは2009年にRyan Dahlによって開発されました。彼は、それまでのサーバーサイド技術に多くの問題があると感じ、特に、Apache HTTPサーバーが多くの同時接続を処理する際に、リソースを非効率的に消費していると考えました。Apacheは各接続ごとに新しいスレッドを生成していたため、多くのリソースを消費していました。これがNode.jsの開発の動機となりました。

コミュニティの成長

Node.jsはオープンソースプロジェクトとして始まり、活発なコミュニティのおかげで急速に進化しました。多くの開発者がNode.jsを使い始め、多くのライブラリやツールが開発されました。Node.js Foundationが設立され、コミュニティの成長とNode.jsの進化を支えています。

NPMの登場

Node Package Manager (NPM) は、Node.jsのパッケージ管理システムです。NPMはNode.jsの成長に大きく寄与しました。NPMを使うことで、開発者は簡単にライブラリやツールをインストール、管理することができます。また、NPMはコミュニティによって開発された数多くのパッケージを提供しています。

競合技術との比較

Node.jsの登場によって、他のサーバーサイド技術との競合が始まりました。特に、Ruby on Rails、Django、ASP.NETなどのフレームワークとの比較が行われました。Node.jsは、ノンブロッキングI/Oとイベントループによる高速な処理、JavaScriptを使用した開発、NPMによるパッケージ管理の利点を持っています。

現在の地位

現在、Node.jsは世界中の多くの企業やプロジェクトで利用されています。特に、リアルタイムアプリケーションや、大量のデータを扱うアプリケーションでの採用が進んでいます。また、Express.js、Socket.io、Meteor.jsなどのフレームワークやライブラリも多く開発され、Node.jsのエコシステムが成長しています。

Node.jsのメリット

Node.jsのメリットはいくつかありますが、ここでは主に3つのポイントに焦点を当てて解説します。

クライアントとサーバサイド両方をJavaScriptで統一して記述可能

これは、開発者にとって大きなメリットです。従来、クライアントサイドはJavaScript、サーバーサイドはPHPやRuby、Javaなどの別のプログラム言語で書かれることが一般的でした。しかし、Node.jsの登場により、クライアントサイドとサーバーサイドの両方をJavaScriptで書くことができるようになりました。これにより、開発者は新たなプログラム言語を学ぶ必要がなく、JavaScriptの知識だけでフルスタックの開発が可能になります。

高性能処理で「C10K問題」を解決

Node.jsは非常に高性能な処理が可能で、「C10K問題」を解決します。「C10K問題」とは、同時に1万以上のクライアントと通信することができるサーバーを作成することが難しいという問題です。これは、従来のサーバーサイドのプログラム言語やWebサーバーでは、リクエストごとに新しいスレッドやプロセスを生成するため、システムリソースが枯渇しやすかったためです。しかし、Node.jsはノンブロッキングI/Oとイベントループを活用することで、この問題を解決します。ノンブロッキングI/Oとは、I/O処理（ファイルの読み書き、ネットワーク通信など）を非同期で行うことです。イベントループとは、イベント（ユーザーからの入力、ネットワークからのデータの受信など）を監視し、イベントが発生したときにコールバック関数を実行する仕組みです。

ノンブロッキングI/O方式で「非同期処理」

Node.jsはノンブロッキングI/Oをサポートしています。これは、I/O処理を非同期で行うことができるため、他の処理をブロックせずに、効率的にシステムリソースを利用することができます。例えば、ファイルの読み書きやデータベースのクエリなどのI/O処理を行うとき、従来のプログラム言語では、その処理が終了するまで他の処理を待たせることが一般的でした。しかし、Node.jsでは、I/O処理を非同期で行うことができるため、I/O処理中でも他の処理を進めることができます。

Node.jsのデメリットとは

Node.jsにもデメリットはあります。以下、2つのポイントについて解説します。

対応サーバが少ない

Node.jsのデメリットの一つは、対応するサーバーが少ないことです。多くのホスティングサービスは、Node.jsをサポートしていません。そのため、Node.jsを使ったアプリケーションをデプロイする際には、自分でサーバーをセットアップする必要がある場合が多いです。

JavaScriptとの互換性がない

Node.jsはJavaScriptのサーバーサイド版であるため、ブラウザ上で動作するJavaScriptとは異なる機能を持っています。そのため、クライアントサイドとサーバーサイドでのJavaScriptの互換性がありません。例えば、クライアントサイドのJavaScriptでは、windowオブジェクトやdocumentオブジェクトを利用することができますが、Node.jsではこれらのオブジェクトは利用できません。

Node.jsのフレームワークとライブラリ

Node.jsは、多くのフレームワークとライブラリが開発されており、それらを利用することで、開発の効率を上げることができます。以下、いくつかの人気のフレームワークとライブラリについて紹介します。

Express.js

Express.jsは、Node.jsのための最も人気のあるWebアプリケーションフレームワークです。Expressは、ルーティング、ミドルウェア、テンプレートエンジンなど、Webアプリケーション開発に必要な機能を提供します。これにより、開発者は、ルーティングの設定やエラーハンドリング、静的ファイルの配信などの基本的なWebアプリケーションの機能を簡単に実装することができます。また、Express.jsはミドルウェアという仕組みを提供しており、開発者は、リクエストとレスポンスの処理をカスタマイズすることができます。

Socket.io

Socket.ioは、リアルタイムのWebアプリケーションを開発するためのライブラリです。WebSocketを使って、クライアントとサーバー間のリアルタイム通信を可能にします。WebSocketは、HTTPとは異なり、クライアントとサーバー間の通信が全二重で、リアルタイムのデータのやり取りが可能です。Socket.ioは、WebSocketを簡単に使うためのAPIを提供しており、リアルタイムのチャットアプリケーションやゲームなどの開発を効率的に行うことができます。

Meteor.js

Meteor.jsは、フルスタックのJavaScriptプラットフォームです。データベース、バックエンド、フロントエンドのすべてのレベルでリアルタイムのアプリケーションを開発することができます。Meteor.jsは、MongoDBをデータベースとして使い、クライアントとサーバーのデータの同期をリアルタイムで行います。また、Meteor.jsは、フロントエンドの開発にReactやAngularといった人気のライブラリを組み合わせて使うことができます。Meteor.jsは、リアルタイムのデータの同期を簡単に行うことができるため、リアルタイムのダッシュボードやチャットアプリケーションなどの開発に適しています。

Node.jsが使われている具体的なサービス

Node.jsは多くの大規模なWebサービスで採用されていて、皆さんの身の回りにもNode.jsでできたサービスがたくさんあります。以下では、その中でも4つ紹介します。

Netflix

Netflixは、世界最大の動画ストリーミングサービスです。Netflixは、ユーザーインターフェースのサーバーサイドの開発にNode.jsを使っています。Netflixは、以前はJavaを使用していましたが、パフォーマンスの向上と開発速度の向上のためにNode.jsに移行しました。Node.jsは、ノンブロッキングI/O方式で非同期処理を行うため、パフォーマンスが向上しました。これにより、Netflixは、より多くのユーザーに対して、より高速なサービスを提供することができました。また、Node.jsは、JavaScriptを使って開発を行うため、フロントエンドとバックエンドの開発を統一することができ、開発の効率が向上しました。

PayPal

PayPalは、オンラインでの支払いを行うためのサービスです。PayPalは、Webアプリケーションの開発にNode.jsを使っています。PayPalも、以前はJavaを使用していましたが、開発の効率化とパフォーマンスの向上のためにNode.jsに移行しました。Node.jsのノンブロッキングI/O方式と非同期処理により、PayPalは、トランザクション処理の速度を向上させることができました。また、JavaScriptを使って開発を行うため、フロントエンドとバックエンドの開発を統一することができ、開発の効率が向上しました。

Uber

Uberは、スマートフォンのアプリを使って車を呼ぶことができるサービスです。Uberは、マッチングシステムのバックエンドの開発にNode.jsを使っています。Uberは、リアルタイムでのデータ処理が必要なため、Node.jsのノンブロッキングI/O方式と非同期処理により、リアルタイムでのマッチング処理を効率的に行うことができました。

LinkedIn

LinkedInは、プロフェッショナルなネットワークを作るためのサービスです。LinkedInは、モバイルアプリのバックエンドの開発にNode.jsを使っています。LinkedInは、Node.jsのパフォーマンスの高さと開発の効率性から、Ruby on RailsからNode.jsに移行しました。Node.jsのノンブロッキングI/O方式により、LinkedInは、大量のユーザーに対して、より高速なサービスを提供することができました。また、Node.jsは、JavaScriptを使って開発を行うため、フロントエンドとバックエンドの開発を統一することができ、開発の効率が向上しました。

Node.jsと他のサーバーサイド技術との比較

サーバーサイド技術の選択は、アプリケーションの性能や保守性、開発速度に大きな影響を与えます。それでは、Node.jsと他のサーバーサイド技術を比較してみましょう。

Python (Flask, Django)

Pythonは、FlaskやDjangoといったいくつかの人気のあるサーバーサイドフレームワークを持っています。Flaskは、シンプルで軽量なウェブフレームワークで、必要な機能だけを使ってアプリケーションを構築することができます。Djangoは、より多くの機能を持っており、「Don’t repeat yourself (DRY)」の原則に基づいて設計されています。Djangoは、データベースアクセス、テンプレートエンジン、セッション管理などの機能を提供し、セキュリティ面でも多くの対策が施されています。一方、Node.jsは、シングルスレッドの非同期イベントループによって高速なパフォーマンスを提供し、スケーラビリティが高いです

Ruby (Ruby on Rails)

Rubyは、Ruby on Railsという非常に人気のあるサーバーサイドフレームワークを持っています。Railsは、「コンベンションオーバーコンフィグレーション (CoC)」の原則に基づいて設計されており、開発者は設定作業を最小限に抑えることができます。Railsは、データベースアクセス、テンプレートエンジン、セッション管理などの多くの機能を提供していますが、CPUやメモリを多く消費し、大規模なアプリケーションではパフォーマンスが低下する可能性があります。対して、Node.jsは、リソースを効率的に使い、大規模なトラフィックでもスムーズに動作することが可能です。

PHP (Laravel)

PHPは、Laravelという人気のあるサーバーサイドフレームワークを持っています。Laravelは、Eloquent ORM、Bladeテンプレートエンジン、ミドルウェア、タスクスケジューリング、イベント、パッケージ管理などの多くの機能を提供しています。Laravelは、開発者が効率的にアプリケーションを構築、運用することを支援するための多くのツールやライブラリを含んでいます。一方、Node.jsは、非同期I/O処理によって効率的なパフォーマンスを提供し、スケーラビリティが高いです。

Java (Spring)

Javaは、Springという広く使われているサーバーサイドフレームワークを持っています。Springは、依存性の注入、アスペクト指向プログラミング、トランザクション管理などの多くの機能を提供しています。Springは、大規模なエンタープライズアプリケーションの開発に適しており、多くの企業で採用されています。しかし、Node.jsは、シングルスレッドの非同期イベントループによって軽量で高速なパフォーマンスを提供し、スケーラビリティが高いため、大規模なアプリケーションでも効率的に動作することが可能です。

.NET (ASP.NET)

.NETは、Microsoftが開発したプラットフォームで、ASP.NETというサーバーサイドフレームワークを持っています。ASP.NETは、ウェブアプリケーション、ウェブサービス、ウェブAPIの開発に適しており、モデル-ビュー-コントローラ（MVC）パターンを採用しています。ASP.NETは、Windowsだけでなく、LinuxやmacOSでも動作します。一方、Node.jsは、プラットフォームに依存しないため、Windows、Linux、macOSなど、様々なプラットフォームで動作することが可能です。また、Node.jsは、非同期I/O処理によって高速なパフォーマンスを提供し、スケーラビリティが高いです。

Node.jsを勉強するための3つの方法

ここまでの内容として、Node.jsの特徴やメリット、デメリットと実例について学んできました。ここからそんなNode.jsをスキルとして身につけていくための方法を紹介していきます。ここで紹介することはNode.jsだけでなく、プログラミング学習全般に向けて言えることなので、ぜひ参考にしてください。

本で独学する

この方法は、Node.jsについて書かれた書籍を使って学ぶ方法です。初心者向けの入門書から、より高度なトピックを扱った専門書まで、様々な種類の書籍があります。一般的に、書籍はNode.jsの基本的な概念から始まり、徐々に複雑なトピックへと進んでいきます。また、書籍にはサンプルコードが多く含まれており、これを自分のコンピュータで実行しながら学べます。

メリット

本で学ぶ最大のメリットは、自分のペースで進めることができる点です。また、書籍は編集されているため、信頼性の高い情報を得ることができます。また、インターネットにアクセスできない場所でも、書籍を持っていれば学び続けることができます。

デメリット

一方で、書籍の情報は静的であるため、最新の情報が反映されていない可能性があります。また、書籍には限られた情報しか載っておらず、自分の疑問に対する答えが見つからない場合もあります。

オンラインサイトで独学する

オンラインの学習サイトを使ってNode.jsを学ぶ方法です。インターネット上には、無料で利用できるチュートリアルサイトや、月額料金を払ってアクセスするサブスクリプション型のサービスがあります。一部のサイトでは、進捗の管理やクイズの受験など、学習の進行をサポートする機能が提供されています。具体例としては動画買い切り型のUdemy（Udemy）やサブスク型のドットインストール（ドットインストール）などが挙げられます。

メリット

オンラインサイトで学ぶ最大のメリットは、最新の情報を得ることができる点です。また、動画での解説があるサイトも多く、視覚的に情報を得ることができます。さらに、自分の好きな時間や場所で学べるという利点もあります。

デメリット

一方で、インターネットにアクセスできる環境が必要であり、そのための費用がかかる場合があります。また、情報量が多すぎて何から始めれば良いか分からなくなる場合もあります。

プログラミングスクールで学習する

プログラムスクールに通ってNode.jsを学ぶ方法です。プログラムスクールでは、講師が直接教えてくれるので、質問や疑問をすぐに解決することができます。Winschool（Winスクール）ではNode.jsの専用コースが開講されており、3ヶ月かけて集中的に学ぶことが可能です。

メリット

プログラムスクールの最大のメリットは、質の高い指導を受けることができる点です。また、他の生徒と一緒に学ぶことで、励まし合ったり、競い合ったりすることができます。さらに、講師が作成したカリキュラムに沿って学ぶため、体系的に知識を得ることができます。

デメリット

プログラムスクールのデメリットは、コースの費用が高い場合がある点です。また、スクールの場所や時間に合わせる必要があり、自分のスケジュールを調整する必要があります。

エンジニアのメンターを見つけて依頼する

この方法は、経験豊富なエンジニアをメンターとして依頼し、直接指導を受ける方法です。メンターには、定期的に進捗を報告し、アドバイスを受けます。

メリット

メンターから直接指導を受けるため、自分の弱点を克服する助けになります。また、メンターの実務経験を生かしたアドバイスを受けることができます。

デメリット

メンターに依頼する際には、その報酬を支払う必要がある場合があります。また、メンターのスケジュールに合わせなければならないため、自分のスケジュールを調整する必要があります。

それぞれの方法には、メリットとデメリットがありますので、自分の学習スタイルや、利用可能なリソースに応じて選択することをおすすめします。

【2023年版】Node.jsのオススメできる6つの入門書

Node.js超入門　掌田津耶乃著

2023年7月6日発売。この本はNode.jsの基本的な使い方から、非同期処理、モジュール、外部モジュールの使い方、Expressを使ったWebアプリケーションの作成方法など、Node.jsに関連する多くのトピックについて解説しています。

入門Node.jsプログラミング　Jonathan Wexler、吉川邦夫著

2019年9月25日発売。この本は、Node.jsの基本的な使い方から始まり、JavaScriptの基本、非同期処理、モジュール、npm、ファイルの読み書き、HTTPサーバーとクライアント、Express、データベースの操作、セキュリティ、テストなど、実践的な内容について解説しています。

ハンズオンNode.js　今村謙士著

2020年11月17日発売。この本は、Node.jsの基本的な使い方から始まり、コールバック、プロミス、async/await、イベント、ストリーム、モジュール、npm、Express、WebSocket、セキュリティ、テスト、デプロイなど、実践的な内容について解説しています。

実践Node.js入門　伊藤康太著

2023年1月26日発売。この本は、Node.jsの基本的な使い方から始まり、非同期処理、ファイルの読み書き、モジュール、npm、Express、データベースの操作、セキュリティ、テスト、デプロイなど、実践的な内容について解説しています。

Node.jsデザインパターン　Mario Casciaro, Luciano Mammino著

2019年5月18日発売。この本は、Node.jsの基本的な使い方から始まり、コールバック、プロミス、イベント、モジュール、ミドルウェア、デザインパターン、アプリケーションの構造、データの永続化、メッセージング、セキュリティ、テスト、デプロイなど、実践的な内容について解説しています。

作りながら学ぶWebプログラミング実践入門　​​掌田津耶乃著

2020年1月28日発売。この本は、Webプログラミングの基本的な知識から始まり、HTML、CSS、JavaScript、Node.js、Express、MongoDB、セキュリティ、デプロイなど、実践的な内容について解説しています。

これらの本は、Node.jsの基本的な使い方から、非同期処理、モジュール、npm、Express、データベースの操作、セキュリティ、テスト、デプロイなど、実践的な内容について解説しています。また、一部の本では、HTML、CSS、JavaScript、MongoDBなど、Webプログラミングに関連する他のトピックについても解説しています。

Node.jsの入門書籍を選ぶときのポイントとは

Node.jsは、JavaScriptを使ってサーバーサイドのアプリケーションを開発するためのプラットフォームです。近年、その人気が高まり、多くの入門書籍が出版されています。しかし、これらの書籍は内容、対象読者、解説の深さ、サンプルコードの質などが異なります。そのため、Node.jsの入門書籍を選ぶ際には、以下のポイントに注意することが重要です。

ポイント① 環境構築から解説している

環境構築は、プログラムを書き始める前の最初のステップです。これには、Node.jsのインストール、テキストエディタの選択、パッケージマネージャのインストール（例：npmやyarn）、必要な外部モジュールのインストールなどが含まれます。環境構築が適切に行われないと、後の開発作業に支障をきたす可能性があります。そのため、環境構築の手順を詳しく、分かりやすく解説している本を選びましょう。

ポイント② アウトプットまでできる本を選ぶ

プログラミングを学ぶ際、理論だけでなく実践も重要です。そのため、サンプルコードを提供し、読者に実際にコードを書かせる本を選びましょう。また、プロジェクトを一つ作成する過程を通じて、Node.jsの様々な側面を学べる本がおすすめです。

ポイント③ 自分に合うかを確認する

Node.jsの入門書籍は、対象読者のスキルレベルによって異なります。初心者向けの本は、Node.jsやJavaScriptの基本的な知識から始まります。一方、中級者や上級者向けの本は、非同期処理、モジュール、npm、Express、データベースの操作、セキュリティ、テスト、デプロイなど、実践的な内容に焦点を当てています。そのため、自分のスキルレベルに合った本を選ぶことが重要です。

まとめ

Node.jsはJavaScriptのサーバーサイドランタイムで、クライアントとサーバーサイドをJavaScriptで統一、高性能処理、非同期処理が可能ですが、対応サーバが少なくJavaScriptとの互換性がありません。Express.js、Socket.io、Meteor.jsなどのフレームワークやライブラリを使うと開発効率が上がります。学習方法としては、本、オンラインサイト、プログラムスクール、メンター依頼がありますが、自分の学習スタイル、利用可能リソースに応じて選びましょう。入門書籍選びでは、環境構築解説、アウトプット可能、自分に合うか確認がポイントです。

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