در این مقاله مطالبی در مورد NodeJS و تکنولوژی های مربوط به آن نظیر Real Time Comunication و scalability و ... را ارائه خواهیم داد و در آخر طریقه نصب NodeJS و برنامه های مورد نیاز آن را مورد بررسی قرار خواهیم داد و نگاه کوتاهی به چگونگی استفاده از Nodejs خواهیم داشت .

NodeJS یک رسانه   open source , real time , cross platform , server side language است که با JavaScript بروی Google's v8 Javascript engine نوشته شده است . NodeJS همچنین  ،  دارای یک معماری رویداد محور (event-driven) برای I/O های مختلف الزمان است ، که توان و مقیاس پذیری نرم افزار ما را بهبود می بخشد .
برای داشتن درکی بهتر از NodeJS ، معنی جمله بالا را به شما نشان خواهیم داد . 

در صورتی که به یادگیری اصولی و حرفه ای این تکنولوژی قدرتمند علاقمند هستید میتوانید دوره کامل و جامع آموزش Node Js موجود در سایت تاپ لرن را مشاهده کنید .

• ارتباط بلادرنگ (Real-Time Communication
Real-Time Web Solution  یک تکنولوژی تحت وب می باشد ،  که این امکان را به کاربر می دهد که بدون داشتن تاخیری ، به اطلاعاتی که توسط نویسندگانش منتشر شده ، دسترسی داشته باشد ، بدون نیاز به اینکه کاربر صفحه را Refresh کند .

•Cross Platform
Cross Platform بدین معناست که ،  NodeJS مستقل از وابستگی به هرگونه Platform خاصی است ، یعنی این قابلیت را دارد که بر روی هر ماشینی با هر سیستم عاملی مثل Windows , Linux , Macintoch نصب و استفاده شود . NodeJS نیاز به پیش نیازات خاصی ندارد و Portable است .

•برنامه سمت سرور (Server Side Application)
وضعیت هایی وجود دارد که ممکن نیست همه مسئولیت های برنامه را به کاربر سپرد  ، در حقیقت کاربر توانایی انجام و پذیرفتن آن ها را ندارد . برای مثال ، اگر ما قصد ذخیره اطلاعات در پایگاه داده را داریم یا قصد انجام عملیات خاصی را در برنامه داریم . ما باید نظیر همچین کارهایی را در سمت سرور قرار دهیم که با این کار ما میتوانیم کاربر را به هدف و خواسته اش برسانیم . 

•معماری رویداد محور (Event Driven Architecture)
اگر ما با یکسری سیستم های مدیریت داده کار می کنیم که دارای تعداد زیادی node با وضعیت های متفاوت است ، رویداد-محور این توانایی را به ما میدهد که هر وضعیتی را به سرعت پیدا کنیم ، به همین دلیل سرعت پاسخ ما بالا میرود . برای مثال برنامه را در بگیرید که ، خانه هایی را برای فروش یا اجاره قرار داده است و مشتریان قصد آگاه شدن از خانه هایی که هنوز موجود است و به فروش نرفته است را دارند . این توانایی را باید داشته باشیم ، زمانی که یک خانه انتخاب ، و به فروش رسید ، وضعیت آن در برنامه سریعا باید تغییر کند .

•ورودی و خروجی های مختلف الزمان - غیر همزمان - (Asynchronous I/O)
در اینجا دو رویکرد در مورد I/O وجود دارد ، راه ساده که وجود دارد "همزمان"  (synchronous)  است ، که تمام منابع و عملیات ها را تا زمان کامل شدن ارتباط مسدود می کند ، که این امر در صورت زیاد بودن ورودی و خروجی های برنامه ، باعث تاخیر و  هدر رفتن منابع میشود .
راه دیگری که وجود دارد "غیر همزمان" (Asynchronous) است که این قابلیت را به عملیات های مهم می دهد که ، زمانی که منتظر گرفتن I/O هستند ، کار خود را انجام دهند . 

•ظرفیت پذیرش (Throughput)
در این نوع از برنامه ها که ما پیامی را دریافت و ارسال میکنیم ، این امکان وجود دارد که پیامی به درستی به ایستگاه پایانی نرسد ، بنابراین ، به درصد پیام هایی که به درستی از یک کانال دریافت شده اند ، ظرفیت پذیرش (Throughput) می گویند . 

•مقیاس پذیری (Scalability)
مقیاس پذیری یکی از توانایی های برنامه است که میتواند در برخورد با سناریو های بزرگ مانند حجم عظیمی از داده ها یا nodeها ، رشد کند . به همین دلیل ، بالا رفتن تعداد در کیفیت تاثیری نخواهد داشت . 

•پروتکل های ارتباطی (Communication Protocols)

1.WebSocket

WebSocket یک پروتکل تمام duplexes است و ذاتا از http استفاده میکند و این اجازه را به رشته
پیام ها میدهد که در بالای TCP درجریان باشند . این از : Google Chrome (> 16) Fire Fox (> 11) IE (> 10) Win IIS (>8.0) پشتیبانی میکند . با توجه به پیام رمزگذاری شده و تمام دوبلکس ، websocket بهترین راه حل است و در ابتدا SignalR  هم web server و هم Client server را برای آگاهی از این که WebSocket را پشتیبانی میکنند یا نه ، چک میکند . 
 
ارتباط پیچیده (Simplex Communication)
در این روش ، فقط در یک راه گسترش میشود ، بدین معنا که در یک نقطه فقط پخش میشود درحالی که در نقطه دیگر بدون ارسال هیچگونه پیامی فقط گوش میدهد و دریافت میکند ، همانند رادیو و تلویزیون .

نیمه دوبلکس (Half duplex)
در این روش یک نقطه پیامی را ارسال میکند و در این لحظه نقطه دیگر نمی تواند پیامی را ارسال کند و باید منتظر بماند تا ارسال نقطه اول به پایان برسد سپس توانایی ارسال پیام را خواهد داشت ، در واقع در یک لحظه فقط یک ارتباط یک طرفه وجود دارد ، همانند دستگاه های بیسیم قدیمی و پروتکل HTTP .



تمام دوبلکس (Full duplex)
هر دو نقطه این توانایی را دارند که با هم پیام ارسال و دریافت کنند ، و نیازی نیست که طرف مقابل صبر کند تا عملیات نقطه مقابل به اتمام برسد . همانند تلفن و پروتکل websocket .


2. (Server Sent Event (SSE

گزینه بعدی برای SignalR ، به دلیل ارتباط مداوم بین سرور و کابر ، یک SSE است . در این روش ، ارتباط قطع نمی شود و آخرین داده های سرور بطور اتوماتیک بروزرسانی و از طریق پروتکل HTTP به کاربر منتقل میشوند .

Hide Copy Code

var evsrc = new EventSource("url");  
       // Load and Register Event Handler for Messages in this section  
  
       evsrc.addEventListener("message", function (event) {  
           //processing data in this section  
       });  

3. Forever Frame
زمانی که کاربر یک درخواست برای سرور ارسال میکند ، سرور یک iFrame مخفی در قامت یک Block هایی برای کاربر ارسال میکند ، که این iFrame مسئولیت نگه داشتن ارتباط بین سرور و کاربر را برای همیشه بر عهده دارد . زمانی که  سرور ، داده ها را تغییر می دهد ،  سپس داده ها را به عنوان یک
(Script Tag (Hidden iFrame برای کاربر ارسال میکند و این script ها بصورت ترتیبی دریافت خواهند شد . 


4.Polling

کاربر درخواستی را برای سرور ارسال میکند و سرور آن را فورا پاسخ می دهد اما بعد از آن ، ارتباط با سرور قطع میشود ، به همین دلیل برای برقراری ارتباطی دوباره بین سرور و کاربر باید منتظر درخواست دوباره کاربر باشیم . برای حل این مشکل ، باید بصورت دستی وقفه (Timeout) تنظیم کنیم ، برای مثال ، هر 10 ثانیه یکبار کاربر درخواستی را برای سرور ارسال میکند تا موجود بودن اطلاعات جدید را چک کند و آخرین بروزرسانی ها را دریافت کند . Polling از منابع ما استفاده میکند و روشِ اقتصادی و مقرون به صرفه ای نیست . 




5.Long Polling 

کاربر درخواستی رابرای سرور ارسال میکند و سرور آن را فورا پاسخ میدهد و ارتباط آنها برای مدت زمان مشخصی باقی می ماند و در این مدت زمان مشخص ، کاربر نمیتواند بصورت صریح (explicit) برای سرور درخواستی را ارسال کند . این درحالیست که در روش Polling ، کاربر مجبور بود که در بازه timeout درخواست هایی را بصورت صریح ارسال کند . برنامه نویسی مفهومی این جنبه را پوشش می دهد . 



6.Socket.io

Socket.io یک ارتباط رویداد-محور (event driven) و بلادرنگ (Real Time) است ، که از پنج تکنولوژی بالا مجزا است ، و این اجازه را به برنامه میدهد که بدون هیچ گونه نگرانی داده ارسال و دریافت کند . 

چگونگی کد NodeJS با کمک Microsoft .Net

1. visual studio 2015 را نصب کرده و آن را از اینجا بروزرسانی کنید .
2. NodeJS را از اینجا نصب کنید .
3. ابزارهای NodeJS برای Visual Studio را از اینجا دانلود کنید . 
4. با استفاده از npm میتوانید socket.io را نصب کنید . 
5. کدهای لازم در سمت سرور را بنویسید .
6. کدهای لازم در بخش کاربر را بنویسید .
7. برنامه را تست کنید . 


• نصب NodeJS 
1. به سایت https://nodejs.org/en/ مراجعه کنید . 
2. اگر از Windows استفاده میکنید ، "v4.4.7 LTS Recommended For Most Users"  را انتخاب کنید .



3. بعد از اتمام دانلود ، فایل دانلود شده را اجرا کنید .


4. next را بزنید .


5. در این مرحله ویزگی های مختلفی وجود دارد که میتوانید آنها را تغییر دهید یا بدون تغییر Next را بزنید .


• نصب NodeJS Tools برای Visual Studio

1. قبل از نصب NTVS  ،  به "Visual Studio" and "Create New Project" -> "Templates" -> "JavaScript" بروید ، خواهید دید که هیچ NodeJS وجود ندارد . 

2. به سایت https://nodejstools.codeplex.com/releases/view/614706 بروید .






3. بعد از اتمام دانلود ، فایل را اجرا کنید . 


4. برنامه را نصب کنید . 



5. به اینجا بروید  Visual Studio -> Create Project -> Templates -> JavaScript -> Node.js .



6. شما npm را خواهید داشت (NodeJS Package Manager) ، که به کمک آن شما میتوانید کتابخانه های مورد نیاز را نصب کنید .




• نصب Socket.io

روی npm راست کلیک کرده و "Install New npm Packages" را انتخاب کنید . 



چگونه از کدها استفاده کنیم . 



کدهای زیر را Server.Js بنویسید .

var http = require("http");  
var url = require('url');  
var fs = require('fs');  
var io = require('socket.io');  
var port = process.env.port || 1337;  
var server = http.createServer(function(request, response) {  
    var path = url.parse(request.url).pathname;  
    switch (path) {  
        case '/':  
            response.writeHead(200, {  
                'Content-Type': 'text/html'  
            });  
            response.write('hello world');  
            response.end();  
            break;  
        case '/Index.html':  
            fs.readFile(__dirname + path, function(error, data) {  
                if (error) {  
                    response.writeHead(404);  
                    response.write("page doesn't exist - 404");  
                    response.end();  
                } else {  
                    response.writeHead(200, {  
                        "Content-Type": "text/html"  
                    });  
                    response.write(data, "utf8");  
                    response.end();  
                }  
            });  
            break;  
        default:  
            response.writeHead(404);  
            response.write("page this doesn't exist - 404");  
            response.end();  
            break;  
    }  
});  
server.listen(port);　　  
var listener = io.listen(server);  
listener.sockets.on('connection', function(socket) {  
    //Send Data From Server To Client  
    socket.emit('message', {  
        'message': 'Hello this message is from Server'  
    });  
    //Receive Data From Client  
    socket.on('client_data', function(data) {  
        socket.emit('message', {  
            'message': data.letter  
        });  
        socket.broadcast.emit('message', {  
            'message': data.letter  
        });  
        process.stdout.write(data.letter);  
        console.log(data.letter);  
    });  
});  

کدهای زیر را در Index.html بنویسید .

<script src="http://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.10.2/jquery.min.js"></script>  
  
<script src="/socket.io/socket.io.js"></script>  
  
<script src="https://cdn.socket.io/socket.io-1.4.5.js"></script>  
  
<script src="http://localhost:8080/server.js"></script>  
  
<script src="/server.js"></script>  
  
<script>  
  
var socket = io.connect();  
  
socket.on('message', function (data) {  
  
$('#conversation').append('</br>' + data.message);  
  
});  
  
　  
  
$(document).ready(function () {  
  
$('#send').click(function () {  
  
var msg = $('#text').val();  
  
socket.emit('client_data', { 'letter': msg });  
  
})  
  
});  
  
</script>  
  
<input id="text" />  
  
<button id="send">send</button>  
  
<div id="conversation">This is our conversation</div> 

نحوه استفاده از nodejs با net.

1. F5 را بزنید ، تمام web application ها در .net اجرا خواهد شد و شما نتیجه زیر را خواهید دید 





2. مرورگر را باز کرده و به آدرس /index.htm را به آن اضافه کنید