نحوه راه اندازی Full Stack Project برای تولید در محیط Node.js

راه‌اندازی یک پروژه Node.js تمام استک درجه تولید فراتر از نوشتن کد است. این نیاز به برنامه ریزی دقیق، معماری قوی و رعایت بهترین شیوه ها دارد. این راهنما با استفاده از Node.js، Express و React، شما را در فرآیند ایجاد یک برنامه کامل stack مقیاس پذیر، قابل نگهداری و ایمن راهنمایی می کند.

چه مبتدی باشید که به دنبال درک تنظیمات سطح تولید هستید یا یک توسعه‌دهنده با تجربه که قصد دارد ساختار پروژه خود را اصلاح کند، این راهنما بینش‌های ارزشمندی را برای ایجاد یک برنامه کاربردی درجه حرفه‌ای ارائه می‌دهد.

پیش نیازها

قبل از شروع، مطمئن شوید که موارد زیر را روی سیستم خود نصب کرده اید:

• Node.js (آخرین نسخه LTS)
• npm (Node Package Manager، همراه با Node.js)
• Git (برای کنترل نسخه)

1. ساختار پروژه

ساختار پروژه به خوبی سازماندهی شده برای قابلیت نگهداری و مقیاس پذیری بسیار مهم است. در اینجا یک ساختار توصیه شده برای یک پروژه Node.js پشته کامل آورده شده است:

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

توضیح:

• را server دایرکتوری شامل تمام کدهای مرتبط با باطن است.
• را client دایرکتوری برنامه frontend را در خود جای داده است.
• جداسازی نگرانی‌ها (کنترل‌کننده‌ها، مدل‌ها، مسیرها) در باطن، ماژولار بودن را ارتقا می‌دهد.
• را .env.example فایل ها به عنوان الگو برای متغیرهای محیطی عمل می کنند.
• پیکربندی Docker امکان توسعه و استقرار سازگار محیط‌ها را فراهم می‌کند.

2. راه اندازی Backend

راه اندازی یک باطن قوی برای یک برنامه کاربردی در سطح تولید بسیار مهم است. در اینجا یک راهنمای گام به گام آورده شده است:

1. راه اندازی پروژه:

   mkdir server && cd server
   npm init -y

1. وابستگی های لازم را نصب کنید:

   npm i express mongoose dotenv helmet cors winston
   npm i -D nodemon jest supertest

1. ایجاد فایل اصلی برنامه (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;

توضیح:

• express به عنوان چارچوب وب استفاده می شود.
• helmet هدرهای HTTP مرتبط با امنیت را اضافه می کند.
• cors اشتراک منابع Cross-Origin را فعال می کند.
• مدولار کردن مسیرها و مدیریت خطا سازماندهی کد را بهبود می بخشد.

3. راه اندازی Frontend

یک نمای ظاهری با ساختار مناسب برای یک تجربه کاربری روان ضروری است:

1. یک برنامه React جدید ایجاد کنید:

   npx create-react-app client
   cd client

1. بسته های اضافی را نصب کنید:

   npm i axios react-router-dom

1. راه اندازی یک سرویس API (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;

توضیح:

• استفاده از Create React App یک پایه محکم با بهترین شیوه ها فراهم می کند.
• axios تماس های API را ساده می کند.
• متمرکز کردن پیکربندی API مدیریت نقاط پایانی را آسان‌تر می‌کند.

4. راه اندازی داکر

Docker سازگاری را در محیط های توسعه، آزمایش و تولید تضمین می کند:

ایجاد یک docker-compose.yml در ریشه پروژه:

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:

توضیح:

• خدماتی را برای Backend، Frontend و پایگاه داده تعریف می کند.
• از متغیرهای محیطی برای پیکربندی استفاده می کند.
• داده های پایگاه داده را با استفاده از حجم ها حفظ می کند.

5. آزمایش

اجرای آزمایش جامع برای اطمینان از قابلیت اطمینان:

1. تست های پشتیبان (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);
     });
   });

1. تست های فرانت اند: از کتابخانه تست React برای تست های کامپوننت استفاده کنید.

توضیح:

• تست های Backend از Jest و Supertest برای تست API استفاده می کنند.
• تست‌های Frontend اطمینان حاصل می‌کنند که اجزا به درستی ارائه و رفتار می‌کنند.

6. خط لوله CI/CD

تست و استقرار خودکار با خط لوله CI/CD. در اینجا یک مثال با استفاده از GitHub Actions آورده شده است:

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

توضیح:

• به‌طور خودکار آزمایش‌های مربوط به درخواست‌های فشار و کشش را اجرا می‌کند.
• پس از تست های موفقیت آمیز در شعبه اصلی به تولید اعزام می شود.

7. بهترین شیوه های امنیتی

• از کلاه ایمنی برای تنظیم هدرهای HTTP ایمن استفاده کنید
• اجرای محدودیت نرخ
• از HTTPS در تولید استفاده کنید
• ورودی های کاربر را ضد عفونی کنید
• احراز هویت و مجوز مناسب را اجرا کنید

8. بهینه سازی عملکرد

از میان افزار فشرده سازی استفاده کنید
پیاده سازی استراتژی های کش
بهینه سازی پرس و جوهای پایگاه داده
از PM2 یا مشابه برای مدیریت فرآیند در تولید استفاده کنید

مراحل بعدی

پیاده سازی احراز هویت (JWT، OAuth)
مهاجرت های پایگاه داده را تنظیم کنید
ثبت و نظارت را اجرا کنید
CDN را برای دارایی های ثابت پیکربندی کنید
تنظیم ردیابی خطا (به عنوان مثال، Sentry)

به یاد داشته باشید که هرگز اطلاعات حساسی مانند کلیدهای API یا اعتبار پایگاه داده را مرتکب نشوید. از متغیرهای محیطی برای پیکربندی استفاده کنید.

نتیجه گیری

راه‌اندازی یک پروژه Node.js با درجه تولید کامل مستلزم توجه به جزئیات و رعایت بهترین شیوه‌ها است. با پیروی از این راهنما، پایه و اساس یک برنامه کاربردی مقیاس پذیر، قابل نگهداری و ایمن را ایجاد کرده اید. به یاد داشته باشید که این یک نقطه شروع است – با رشد پروژه شما، ممکن است لازم باشد این شیوه ها را برای رفع نیازهای خاص خود تطبیق داده و گسترش دهید.

سوالات متداول

1. چرا از Docker برای توسعه استفاده کنیم؟**

Docker سازگاری در محیط های مختلف توسعه را تضمین می کند، راه اندازی را برای اعضای جدید تیم ساده می کند و از نزدیک محیط تولید را تقلید می کند.

2. چگونه می توانم متغیرهای محیط را ایمن مدیریت کنم؟**

استفاده کنید .env فایل ها را برای توسعه محلی، اما هرگز آنها را به کنترل نسخه متعهد نکنید. برای تولید، از متغیرهای محیطی ارائه شده توسط پلتفرم میزبانی خود استفاده کنید.

3. جدا کردن فرانت اند و باطن چه فایده ای دارد؟**

این جداسازی امکان مقیاس بندی مستقل، نگهداری آسان تر و امکان استفاده از فناوری های مختلف برای هر قسمت از پشته را فراهم می کند.

4. چگونه می توانم از ایمن بودن برنامه خود اطمینان حاصل کنم؟**

احراز هویت و مجوز را پیاده سازی کنید، از HTTPS استفاده کنید، ورودی های کاربر را پاکسازی کنید، وابستگی ها را به روز نگه دارید و دستورالعمل های امنیتی OWASP را دنبال کنید.

5. برای عملکرد پایگاه داده در تولید چه چیزی را باید در نظر بگیرم؟**

پرس و جوها را بهینه کنید، از نمایه سازی به طور مؤثر استفاده کنید، استراتژی های کش را پیاده سازی کنید، و گزینه های مقیاس بندی پایگاه داده مانند اشتراک گذاری یا خواندن نسخه های تکراری را برای برنامه های پرترافیک در نظر بگیرید.

6. چگونه می توانم ورود به سیستم را در یک محیط تولید مدیریت کنم؟**

از یک کتابخانه گزارش‌گیری مانند وینستون استفاده کنید، گزارش‌ها را با استفاده از سرویسی مانند پشته ELK (Elasticsearch، Logstash، Kibana) یا یک راه‌حل مبتنی بر ابر متمرکز کنید و مطمئن شوید که اطلاعات حساس را ثبت نمی‌کنید.

7. چگونه اطمینان حاصل کنم که برنامه من مقیاس پذیر است؟

مقیاس پذیری برای کاربردهای تولید بسیار مهم است. استفاده از متعادل کننده های بار، پیاده سازی استراتژی های کش، بهینه سازی پرس و جوهای پایگاه داده و طراحی برنامه خود را به صورت بدون حالت در نظر بگیرید. همچنین می‌توانید معماری میکروسرویس‌ها را برای کاربردهای بزرگ‌تر بررسی کنید.

8. بهترین روش ها برای ایمن سازی برنامه Node.js من چیست؟

امنیت در درجه اول اهمیت قرار دارد. احراز هویت و مجوز مناسب را اجرا کنید، از HTTPS استفاده کنید، وابستگی ها را به روز نگه دارید، ورودی های کاربر را پاکسازی کنید و دستورالعمل های امنیتی OWASP را دنبال کنید. استفاده از میان افزارهای متمرکز بر امنیت مانند Helmet.js را در نظر بگیرید و برای جلوگیری از سوء استفاده، محدودیت نرخ را اجرا کنید.

9. چگونه باید متغیرهای محیطی و پیکربندی را مدیریت کنم؟

استفاده کنید .env فایل ها را برای توسعه محلی، اما هرگز آنها را به کنترل نسخه متعهد نکنید. برای تولید، از متغیرهای محیطی ارائه شده توسط پلتفرم میزبانی خود استفاده کنید. استفاده از ابزار مدیریت پیکربندی را برای تنظیمات پیچیده در نظر بگیرید.

10. کارآمدترین راه برای رسیدگی به ورود و نظارت در تولید چیست؟

با استفاده از کتابخانه ای مانند Winston یا Bunyan، یک استراتژی ورود به سیستم قوی را اجرا کنید. با ابزارهایی مانند پشته ELK (Elasticsearch، Logstash، Kibana) یا راه‌حل‌های مبتنی بر ابر، گزارش‌گیری متمرکز را تنظیم کنید. برای نظارت، ابزارهایی مانند New Relic، Datadog یا Prometheus را با Grafana در نظر بگیرید.

11. چگونه می توانم عملکرد پایگاه داده خود را بهینه کنم؟

پرس و جوها را بهینه کنید، از نمایه سازی به طور مؤثر استفاده کنید، استراتژی های کش را پیاده سازی کنید (مثلا Redis)، و گزینه های مقیاس بندی پایگاه داده مانند شاردینگ یا خواندن نسخه های تکراری برای برنامه های پرترافیک را در نظر بگیرید. به طور منظم نگهداری و بهینه سازی پایگاه داده را انجام دهید.

12. بهترین رویکرد برای رسیدگی به خطاها و استثناها در محیط تولید چیست؟

یک میان افزار مدیریت خطای جهانی را در Express پیاده سازی کنید. خطاها را به طور جامع ثبت کنید اما از افشای اطلاعات حساس به مشتریان خودداری کنید. استفاده از یک سرویس نظارت بر خطا مانند Sentry را برای ردیابی خطا و هشدار در زمان واقعی در نظر بگیرید.

13. چگونه می توانم استراتژی های تست موثر را هم برای فرانت اند و هم برای باطن اجرا کنم؟

از Jest برای تست واحد و ادغام در هر دو قسمت frontend و backend استفاده کنید. تست سرتاسری را با ابزارهایی مانند Cypress اجرا کنید. پوشش تست بالا را هدف بگیرید و آزمایش ها را در خط لوله CI/CD خود ادغام کنید.

14. کارآمدترین راه برای مدیریت نسخه API چیست؟

استفاده از نسخه سازی URL را در نظر بگیرید (به عنوان مثال، /api/v1/) یا سرصفحه های درخواست سفارشی. برای نسخه‌های قدیمی API یک خط‌مشی منسوخ شدن واضح را اجرا کنید و تغییرات را به‌طور مؤثر به مصرف‌کنندگان API منتقل کنید.

15. چگونه می توانم از استقرار روان با حداقل خرابی اطمینان حاصل کنم؟

پیاده‌سازی‌های سبز-آبی یا به‌روزرسانی‌های چرخشی را اجرا کنید. برای مقیاس‌بندی و استقرار آسان‌تر از ابزارهای کانتینری‌سازی (Docker) و ارکستراسیون (Kubernetes) استفاده کنید. فرآیند استقرار خود را با خطوط لوله قوی CI/CD به صورت خودکار انجام دهید.

16. برای بهبود عملکرد از چه استراتژی هایی برای ذخیره کش استفاده کنم؟

کش را در سطوح مختلف پیاده سازی کنید: کش مرورگر، کش CDN برای دارایی های استاتیک، کش در سطح برنامه (مثلا، Redis)، و ذخیره پرس و جو پایگاه داده. برای اطمینان از سازگاری داده ها، به استراتژی های عدم اعتبار کش توجه داشته باشید.

17. چگونه می توانم احراز هویت را به طور ایمن انجام دهم، به خصوص برای SPA؟

استفاده از JWT (JSON Web Tokens) را برای احراز هویت بدون حالت در نظر بگیرید. ذخیره‌سازی رمز امن (کوکی‌های HttpOnly)، از نشانه‌های تازه‌سازی استفاده کنید و OAuth2 را برای احراز هویت شخص ثالث در نظر بگیرید. برای SPA ها، مراقب حفاظت XSS و CSRF باشید.

18. بهترین راه برای ساختاربندی اجزای React برای قابلیت نگهداری چیست؟

از اصل طراحی اتمی پیروی کنید. اجزای ارائه و ظرف را جدا کنید. از هوک ها برای منطق مشترک استفاده کنید و از یک کتابخانه مدیریت دولتی مانند Redux یا MobX برای مدیریت پیچیده حالت استفاده کنید.

19. چگونه می توانم عملکرد برنامه React خود را بهینه کنم؟

تقسیم کد و بارگذاری تنبل را پیاده سازی کنید. از React.memo و useMemo برای محاسبات گران قیمت استفاده کنید. رندر را با ابزارهایی مانند React DevTools بهینه کنید. برای بهبود زمان بارگذاری اولیه، رندر سمت سرور یا تولید سایت استاتیک را در نظر بگیرید.

20. هنگام انتخاب یک پلتفرم میزبانی برای برنامه فول استک خود چه نکاتی را باید در نظر بگیرم؟

عواملی مانند مقیاس‌پذیری، قیمت‌گذاری، سهولت استقرار، خدمات در دسترس (پایگاه‌های اطلاعاتی، حافظه پنهان و غیره) و پشتیبانی از پشته فناوری خود را در نظر بگیرید. گزینه های محبوب عبارتند از AWS، Google Cloud Platform، Heroku و DigitalOcean.

21. چگونه می توانم انتقال داده ها و تغییرات طرحواره را در پایگاه داده تولید مدیریت کنم؟

از ابزارهای انتقال پایگاه داده استفاده کنید (مثلا Knex.js برای پایگاه های داده SQL یا Mongoose برای MongoDB). مهاجرت ها را با دقت برنامه ریزی کنید، همیشه یک استراتژی بازگشت داشته باشید، و مهاجرت ها را به طور کامل در یک محیط مرحله بندی قبل از اعمال برای تولید آزمایش کنید.

به یاد داشته باشید، ساختن یک برنامه کاربردی درجه تولید یک فرآیند تکراری است. برنامه خود را بر اساس استفاده و بازخورد در دنیای واقعی به طور مداوم نظارت، آزمایش و بهبود دهید.