业务广泛依赖JavaScript来开发Web开发项目，以提高效率并实现目标。技术发展迅猛，有多个框架可供选择，但由于每个框架都有特定功能，因此选择合适的框架可能是一个挑战。

Express.js和Next.js是最先进的Web开发框架，因此我们希望突出这两个框架的特点、优缺点，以帮助企业做出更好的选择。

## 什么是框架？

框架是构建块，也称为预定义代码，开发人员用于设计软件或应用程序。这些代码提供指令以解决问题，并修改基本功能以获得所需组件的输出。

有工具集、支持程序、代码库和编译器，支持数据管理、路由等功能。Next.js和Express.js是[最佳JavaScript框架](https://technostacks.com/blog/best-javascript-frameworks/)，易于使用，即使初学者也能高效地设计有益于业务运营的实用软件。现在，让我们来看一下Next.js vs. Express.js的完整指南。

## 什么是Next.js？

大多数企业倾向于使用开源Web框架，这就是为什么Next.js变得非常受欢迎，因为它还提供了自由添加功能，如服务器端渲染和静态Web生成，使应用程序开发对移动端和Web端都可行。

代码是通过React编写的，这使得在不复杂的配置下轻松配置客户端和服务器端应用程序。

## Next.js的主要特点

当谈到这个JavaScript开发平台提供的功能时，强调这是构建现代和功能性Web或移动应用的最佳选择是至关重要的。以下是使其成为开发人员理想选择的特点。

- Next.js允许互操作性，这意味着系统可以轻松连接并交换关键信息，因为ES6支持系统支持它。
- 该框架下载了网页的重要代码，使加载速度快：这是每个企业的目标。
- Next.js基于热模块替换，允许在运行中的应用程序中进行所需更改；因此，开发人员无需重新加载应用程序，节省了大量时间和精力。
- 服务器端渲染是一项功能，可以加快服务器上的内容加载速度。
- 该框架可以快速将保存在HTML服务器上的文件转换为客户端的HTML页面。

## Next.js的优缺点

尽管Next JavaScript在开发人员中很受欢迎，但仍然存在一些与之相关的缺点。以下是一些优点和缺点：

### 优点

- 该框架使用TypeScript使应用程序构建更容易。
- 使用Next.js开发的应用程序确保数据安全。
- 该框架允许企业提供具有吸引力和实用功能的最佳用户体验的应用程序。
- 静态站点生成功能允许在构建时编译和渲染网页。
- 允许客户端平稳地浏览页面，提升体验。

### 缺点

- 开发人员只能使用有限数量的插件。
- 组织需要有内部团队来开发和管理应用程序。
- 由于缺乏内置状态管理器，需要下载状态管理器应用程序，如MobX或Redux。
- 静态Web开发也意味着开发时间更长。
- 使用Next.js的开发人员必须自行设计应用程序的前端页面，因为这些内容不包含在框架中。

## 何时使用Next.js？

当您需要开发支持服务器端渲染的应用程序时，Next.js框架是最佳选择。开发人员可以设计具有静态和动态页面组合的应用程序。以下是Next.js被证明有用的一些产品：

- 单个网页
- JAMstack网站
- SaaS应用程序
- 仪表板
- 交互式用户界面
- Web门户
- 电子商务网站

## 什么是Express.js？

[Express.js](https://expressjs.com/)也是一个开源框架，开发人员广泛使用它来设计API和Web应用程序。它在Node.js上运行，并允许在客户端和服务器端构建现代、功能丰富的应用程序。该框架的显著特点是开发人员可以将其与其他框架结合使用，提供最佳的开发解决方案。

## Express.js的主要特点

以下是Express JavaScript的特点，广受设计师和开发人员欢迎：

- 该框架允许在客户端接收响应之前或路由处理程序获取HTTP请求之前执行代码。
- JavaScript可以同时为不同的URL定义路由。
- 该框架具有Google V8支持，使其可扩展且可靠，适用于实时应用程序功能。
- Express.js通过MEAN堆栈提供可扩展的数据管理系统。
- 使用该框架开发的应用程序具有高端数据保护。

## Express.js的优缺点

Express.js作为一个框架被广泛应用于各行业，用于开发应用程序以改善业务产出。以下是与之相关的一些主要优缺点：

### 优点

- 具有用于决策的中间件。
- 与MongoDB、Redis、MySQL等数据库兼容。
- 对开发人员灵活且方便。
- 通过使用Jade、Vash等模板进行轻松集成。
- 开发人员可以使用相同的语言进行服务器和移动应用程序开发。

### 缺点

- 代码复杂
- 对初学者来说使用起来困难。
- 无效的错误报告使调试更加困难。
- 需要持续修补以处理安全漏洞。
- 缺乏同步回调功能。

## 何时使用Express.js？

Express.js可用于根据业务需求开发移动和Web应用程序。开发人员可以设计具有所需功能的多页、单页或混合Web应用程序。与Next.js不同，Express.js框架具有支持顶层设计的功能，使路由和服务器管理变得简单。

## Express.js和Next.js之间有什么区别？

尽管开发人员使用这两个框架来设计Web和移动应用程序，但next.js和express.js之间存在差异，它们满足不同的业务需求。以下是开发人员应该了解的主要区别，以便根据需要选择其中一个框架。

- **路由过程的差异：**  Express通过正则表达式匹配URL，而Next将URL映射为处理程序的对象。
- **接口的差异：**  Express使用基于回调的API，具有额外的功能，如中间件。另一方面，Next使用服务器端渲染的页面。
- **插件的使用：**  Next.js使用外部工具，而Express.js允许开发人员通过事件订阅使用网关插件。
- **速度：**  Express.js比Next.js更快，因为它使用最小功能和工具，而Next使用静态目标。
- **可扩展性：**  Express灵活，可以轻松扩展以设计具有多个页面的大型应用程序。Next可用于设计多个页面。

## Express.js vs. Next.js：你应该选择哪一个？

现在我们已经详细比较了next.js和express.js，开发人员和企业在计划使用特定目标设计应用程序时，将更容易选择其中一个。这两个框架都是完整的JavaScript包，具有类似的功能和性能。

对于需要具有前端库的框架的开发人员来说，Next.js是一个合适的选择，而对于只希望使用JavaScript进行后端设计的开发人员来说，Express是一个实用的选择。使用Next.js时，无需安装CSS和JavaScript，这导致页面加载速度更快。Express利用URL和HTTP方法来确保更快的响应。

因此，没有好坏框架之分，选择完全取决于项目需求和开发人员的专业知识。在选择框架之前评估项目目标是至关重要的，以确保输出没有任何不规则性。

## 主要观点

通过这份全面的Next.js vs. Express.js比较，我们旨在与对技术世界了解有限的初学者分享关键信息，并希望在没有任何错误的情况下提供最佳结果。

选择错误的框架只会导致无效的应用程序开发。在完成项目后因结果不尽如人意而切换到另一个框架会消耗时间、金钱和精力，这只会对业务产生负面影响。

## 常见问题

### 1. Express.js和Next.js哪个更好？

不可能将一个框架评为比另一个更好，因为每个框架都满足特定的项目需求。Express.js是一个灵活且快速的平台，用于构建服务器端应用程序或API。它拥有庞大且经验丰富的开发人员社区，可以在专业人员遇到问题时提供支持。还有额外的插件，使应用程序开发变得简单快捷。另一方面，Next.js适用于SEO优化、自动代码拆分或设计静态网页。

### 2. Next.js能否取代Express？

Next.js不能取代Express，因为这两个框架都具有帮助设计不同项目类型的特定功能。Express基于Node.js，开发人员广泛使用它来设计API和后端框架。Next.js基于React框架，适用于SEO优化和静态网站。

### 3. Next.js比Express.js更好吗？

开发人员根据要开发的应用程序类型选择框架，因此没有特定的平台可以被认为比其他更好。这两个框架的功能不同，这直接影响输出。对于前端开发任务，Next.js是最佳选择，对于后端开发，Express.js是一个实用的选择。

### 4. Express.js是前端还是后端框架？

Express.js主要是一个后端框架，使用Node.js设计服务器端应用程序和API；但它不适用于处理静态网页和SEO优化，这是前端框架的关键方面，因此它依赖于Next.js。

### 5. Next.js和Express.js有什么区别？

Express.js和Next.js之间的主要区别在于开发人员使用它们设计的开发项目类型不同，因为这两者满足两个不同的类别。Next.js的亮点是它基于React，并且是Web和移动端的服务器端应用程序设计和静态网页的首选框架。另一方面，Express.js更受开发人员欢迎，用于设计Web应用程序和API。

### 6. 我可以使用Next.js进行后端开发吗？

Next.js不适合后端开发，因此开发人员应该考虑使用Express.js进行此类业务项目。Next.js框架便于设计前端项目，如静态网页和简单但功能性的服务器端应用程序。

### 7. Express.js是否适合创建API？

Express.js允许开发人员和设计师编写服务器端应用程序和API，通过服务器和客户端之间的通信处理请求和响应。这种系统允许无缝地整合外部附加组件和接口，使其轻松与其他操作合并。

### 8. Next.js与Express.js有何不同？

Next和Express都是开发人员用于设计和开发移动和Web应用程序的JavaScript框架。在编码领域，Next框架使用React简化整个编程过程，这是许多开发人员青睐的一个引人注目的因素。另一方面，Express.js基于NodeJS库，帮助设计API和后端框架。

### 9. 你会在哪些情况下选择 Next.js 而不是 Express.js？

对于需要进行 SEO 优化、仪表板设计、Web 门户开发、JAMstack 网站以及其他静态网站开发任务的项目开发者来说，应该优先选择 Next.js 而不是 Express.js。通过扩展你的视野，使用基于 React 的服务器端渲染工具 Next，无需深入理解即可使用，这使其成为一个吸引人的选择。因此，初学者可以轻松理解并适应这个框架，以最小的努力提供最佳的输出。


在本文中，探索Next.js和Express.js之间的差异，包括它们的特性、优点、缺点和使用案例。

Next.js 与 Express.js：它们有什么不同？

简单而廉价的单板计算机（SBC）的出现是[物联网](https://dzone.com/guides/the-internet-of-things-1)世界的一个重要推动因素，为工业、家庭、医疗等领域的控制系统和设备的开发提供了可能性。现在，每个人都可以为自己的需求开发所需的东西，为公共项目的发展做出贡献，并使用他人开发的产品。

在本文中，我们将开发一个控制系统，用于管理基本的园艺活动，如浇水、照明等。为了使我们的应用程序更加灵活和可扩展，我们将其开发为一个分层的分布式系统，由松散耦合的组件通过标准（在我们的情况下是REST）协议进行通信。我们将使用广为人知的企业技术Node.js和[React.js](https://dzone.com/refcardz/reactjs-essentials)，以及树莓派Zero设备作为我们应用程序的传感器层。

我们的传感器层组件的主要功能是控制我们花园中执行主要活动的设备。假设我们需要控制浇水电路和照明电路，即打开/关闭水泵和室外灯。首先，我们连接所有硬件单元，然后开发必要的软件来使硬件运行起来。

## **硬件设置：继电器板连接，电路组装**

对于我们的两个设备，我们可以使用[Raspberry Pi Zero W](https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-zero-w/) SBC和[SB Components Zero Relay](https://learn.sb-components.co.uk/Zero-Relay)继电器HAT（‘Hardware Attached on Top’）。每个HAT继电器都有NC（常闭）和NO（常开）接点。我们需要我们的浇水和照明电路仅在需要打开水泵和灯时才关闭（打开），因此我们将电路端连接到NO和COM接点，如图1.1所示。

![](https://cdn.iokks.com/art/3d4e5df01d73/7836689a6e884d4fa7fc730254ce80e9.jpg)

## **软件设置：操作系统和库安装，控制软件开发**

提供所有硬件组件连接后，我们可以添加软件使系统运行。首先，我们需要在树莓派设备上安装操作系统。有几种方法可以做到这一点；可能最舒适的方法是使用[Raspberry Pi Imager](https://www.raspberrypi.com/software/)。使用此应用程序，我们可以下载适当的操作系统并将其写入SD卡以启动SBC；我们可以从安装菜单中使用Raspberry Pi OS（32位）。

假设您的树莓派装备有适当的操作系统并且可以访问命令行，我们可以准备所有必要的软件。我们的组件有两个任务：暴露一个API以接受控制继电器的命令并将这些命令传递给继电器。让我们从实现API开始，这是大多数现代企业应用程序的常见任务。

### **控制API的实现**

正如我们之前讨论的，我们将使用REST协议在我们的组件之间进行通信，因此我们需要为控制接口暴露REST端点。考虑到我们的树莓派Zero计算机的受限配置，我们应该尽可能轻量地实现API。对于这种情况，一个合适的技术是[Node.js](https://nodejs.org/en)框架。本质上，它是一个JavaScript引擎，提供了在服务器端运行JavaScript代码的可能性。由于其设计，Node.js特别适用于构建Web应用程序，即处理互联网上的请求并返回处理后的数据和视图的应用程序。我们将在我们的Node.js应用程序中使用[Express](https://expressjs.com/) Web框架来简化请求处理。假设我们的系统中已经运行了Node.js，我们可以开始实现控制API。让我们创建一个Web控制器，它将是我们组件的主要控制单元。我们可以为每个设备继电器实现三个端点 - 打开、关闭和状态端点。为我们的应用程序创建一个Node包是个好主意，因此我们在树莓派根目录下创建一个新目录“smartgarden”，并在该目录中运行以下命令，以安装所有必要的依赖项并创建包描述符：

`pi@raspberrypiZero:~/smartgarden $ npm install express --save`

`pi@raspberrypiZero:~/smartgarden $ npm install http --save`

我们从以下基本脚本开始，并逐渐添加所有必要的功能。

**清单2.1. smartgarden/outdoorController.js：组件Web API**

```javascript
const express = require("express");
const http = require("http");

var app = express();

app.use((req, res, next) => {
    res.append('Access-Control-Allow-Origin', ['*']);
    res.append('Access-Control-Allow-Methods', 'GET,PUT,POST,DELETE');
    res.append('Access-Control-Allow-Headers', 'Content-Type');
    next();
});

var server = new http.Server(app);

  app.get("/water/on", (req, res) => {
    console.log("Watering switched on");
  });
  app.get("/water/off", (req, res) => {
    console.log("Watering switched off");
  });

  app.get("/water/status", (req, res) => {
    console.log("TODO return the watering relay status");
  });

  app.get("/light/on", (req, res) => {
    console.log("Light switched on");
  });

  app.get("/light/off", (req, res) => {
    console.log("Light switched off");
  });

  app.get("/light/status", (req, res) => {
    console.log("TODO return the light relay status");
  });

 server.listen(3030, () => {console.log("Outdoor controller listens to port 3030")});
```

我们可以使用以下命令运行应用程序：

`pi@raspberrypiZero:~ $ node smartgarden/outdoorController.js`

终端中应该显示以下消息：

`Outdoor controller listens to port 3030`

当访问定义的端点时，我们应该看到相应的输出，例如，“Light switched off”对于/light/off端点。如果是这种情况，那就意味着我们的控制API正在工作！这很好，但实际上，它现在并没有做任何有用的工作。让我们通过添加内容来修复它，以便将命令传递给物理设备，即继电器。

### **将命令传递给物理设备**

从JavaScript应用程序内部与物理设备通信有几种方法。在这里，我们将使用[Johnny-Five](http://johnny-five.io/) JavaScript库。

Johnny-Five是JavaScript机器人和物联网平台，适用于许多平台，包括树莓派。它支持各种设备，如继电器、传感器、舵机等。

假设您的树莓派上已安装了Node和npm工具，您可以使用以下命令安装Johnny-Five库：

`pi@raspberrypiZero:~/smartgarden $ npm install johnny-five --save`

此外，我们需要安装raspi-io包。Raspi IO是Johnny-Five Node.js机器人平台的I/O插件，它使Johnny-Five能够控制树莓派上的硬件。

`pi@raspberrypiZero:~/smartgarden $ npm install raspi-io --save`

为了测试安装，我们可以运行以下脚本：

```javascript
const Raspi = require('raspi-io').RaspiIO;
const five = require('johnny-five');

const board = new five.Board({
  io: new Raspi()
});

board.on('ready', () => {

  // Create an Led on pin 7 (GPIO4) on P1 and strobe it on/off
  // Optionally set the speed; defaults to 100ms
  (new five.Led('P1-7')).strobe();

});
```

由于Raspbian中与GPIO交互的权限较为保守，您需要使用sudo来执行此脚本。如果我们的安装成功，我们应该看到LED以默认频率100毫秒闪烁。

现在，我们可以像清单2.2中所示那样为我们的控制器添加Johnny-Five支持。

**清单2.2. 启用继电器控制的smartgarden/outdoorController.js**

```javascript
const express = require("express");
const http = require("http");
const five = require("johnny-five");
const { RaspiIO } = require('raspi-io');

var app = express();

app.use((req, res, next) => {
    res.append('Access-Control-Allow-Origin', ['*']);
    res.append('Access-Control-Allow-Methods', 'GET,PUT,POST,DELETE');
    res.append('Access-Control-Allow-Headers', 'Content-Type');
    next();
});

var server = new http.Server(app);

const board = new five.Board({io: new RaspiIO(), repl: false});

board.on("ready", function() {

  var relay1 = new five.Relay({pin:"GPIO22",type: "NO"});
  var relay2 = new five.Relay({pin:"GPIO5",type: "NO"});
    
   app.get("/water/:action", (req, res) => {

        switch(req.params.action) {

           case 'on':
                relay1.close();
                res.send(relay1.value.toString());
                break;
           case 'off':
                relay1.open();
                res.send(relay1.value.toString());
                break;
           case 'status':
                res.send(relay1.value.toString());
                break;
           default:
                console.log('Unknown command: ' + req.params.action);
                res.sendStatus(400);
        }   
  });

  app.get("/light/:action", (req, res) => {

        switch(req.params.action) {

          case 'on':
                relay2.close();
                res.send(relay2.value.toString());
                break;
          case 'off':
                relay2.open();
                res.send(relay2.value.toString());
                break;
          case 'status':
                res.send(relay2.value.toString());
                break;
          default:
                console.log('Unknown command: ' + req.params.action);
                res.sendStatus(400);
        }   
  });

  server.listen(3030, () => {
    console.log('Outdoor controller listens to port 3030');
  });
});
```

我们可以使用以下命令运行更新后的应用程序：

`pi@raspberrypiZero:~ $ sudo node smartgarden/outdoorController.js`

如果我们现在访问端点，我们应该看到相应的继电器打开和关闭。如果是这种情况，那就意味着我们的控制器组件正常工作！

干得好！但是通过在http客户端中键入[REST](https://dzone.com/refcardz/rest-foundations-restful)请求发送命令并不是很方便。为此，提供一个GUI将是个不错的选择。

### **命令用户界面的开发**

有各种选项可用于实现控制界面，我们将使用React.js来完成这项任务。React.js是一个轻量级的JavaScript框架，专注于创建基于组件的Web UI，这对于我们这种分布式组件应用程序的情况是一个正确的选择。为了充分利用React，我们可以安装create-react-app工具：

`npm install -g create-react-app`

然后，我们可以为我们的前端内容创建一个JavaScript应用程序。假设我们在项目根目录中，我们可以运行以下命令：

`.../project-root>create-react-app smartgarden`

这个命令将创建一个新的文件夹（'smartgarden'），其中包含一个准备就绪的原型React应用程序。现在，我们可以进入该目录并运行以下命令：

`.../project-root>cd smartgarden`

`.../project-root/smartgarden>npm start`

这将在http://localhost:3000上的新浏览器中启动应用程序。这是一个简单但完全功能的前端应用程序，我们可以将其用作创建我们的UI的原型。React支持组件层次结构，其中每个组件都可以有一个状态，并且状态可以在相关组件之间共享。此外，可以通过向组件传递属性来自定义每个组件的行为。因此，我们可以开发主组件，它作为显示屏或表单的占位符，用于执行相应操作。此外，为了加快开发速度并使我们的UI看起来更加常用和用户友好，我们将使用MUI组件库，这是最受欢迎的React组件库之一。我们可以使用以下命令安装该库：
npm install @mui/material @emotion/react @emotion/styled

````

为了将所有配置设置放在一个地方，我们创建了一个配置类，并将其放在特定的配置目录中：

**清单 2.3. configuration.js：包含所有应用程序设置的配置类。** 

```javascript
class Configuration {

    WATERING_ON_PATH = "/water/on";
    WATERING_OFF_PATH = "/water/off";
    WATERING_STATUS_PATH = "/water/status";
    LIGHT_ON_PATH = "/light/on";
    LIGHT_OFF_PATH = "/light/off";
    LIGHT_STATUS_PATH = "/light/status";
    
    CONTROLLER_URL = process.env.REACT_APP_CONTROLLER_URL ? process.env.REACT_APP_CONTROLLER_URL :
        window.CONTROLLER_URL ? window.CONTROLLER_URL : "http://localhost:3030";
}

export default Configuration;
````

配置类包含控制器服务器的URL和控制端点的路径。对于控制器URL，我们提供了两种外部配置的可能性和一个默认值，在我们的情况下是http://localhost:3030。您可以将其替换为您的控制器服务器的相应URL。

将所有相关功能放在一个地方是个好主意。将我们的功能放在一个服务后面，该服务公开了某些API，可以确保我们的应用程序更灵活和可测试。因此，我们创建了一个控制服务类，该类实现了与控制器服务器进行数据交换的所有基本操作，并将这些操作公开为所有React组件的方法。为了使我们的UI更具响应性，我们将方法实现为异步的。只要API不变，我们就可以自由更改实现，而不会影响任何消费者。我们的服务可以如下所示。

**清单 2.4. services/ControlService.js – 用于与传感器层通信的API。**

```javascript
import Configuration from './configuration';

class ControlService {

  constructor() {
    this.config = new Configuration();
  }

  async switchWatering(switchOn) {
    console.log("ControlService.switchWatering():");
    let actionUrl = this.config.CONTROLLER_URL
                  + (switchOn ? this.config.WATERING_ON_PATH : this.config.WATERING_OFF_PATH);

    return fetch(actionUrl ,{
        method: "GET",
        mode: "cors"
      })
      .then(response => {
        if (!response.ok) {
            this.handleResponseError(response);
        }
        return response.text();
      }).then(result => {
        return result;
      }).catch(error => {
        this.handleError(error);
      });
  }

  async switchLight(switchOn) {
    console.log("ControlService.switchLight():");
    let actionUrl = this.config.CONTROLLER_URL
                  + (switchOn ? this.config.LIGHT_ON_PATH : this.config.LIGHT_OFF_PATH);

    return fetch(actionUrl ,{
        method: "GET",
        mode: "cors"
      })
      .then(response => {
        if (!response.ok) {
            this.handleResponseError(response);
        }
        return response.text();
      }).then(result => {
        return result;
      }).catch(error => {
        this.handleError(error);
      });
  }

   handleResponseError(response) {
      throw new Error("HTTP error, status = " + response.status);
  }

  handleError(error) {
      console.log(error.message);
  }

}

export default ControlService;
```

为了封装控制功能，我们创建了控制面板组件，如清单 2.5 所示。为了保持代码结构化，我们将组件放入“components”文件夹中。

**清单 2.5. components/ControlPanel.js：包含用于控制花园设备的UI元素的React组件。**

```javascript
import React, { useEffect, useState } from 'react';
import Switch from '@mui/material/Switch';
import ControlService from '../ControlService';
import Configuration from '../configuration';

function ControlPanel() {

    const controlService = new ControlService();

    const [checked1, setChecked1] = useState(false);
    const [checked2, setChecked2] = useState(false);

    useEffect(() => {

        const config = new Configuration();
        const fetchData = async () => {
            try {
                let response = await fetch(config.CONTROLLER_URL + config.WATERING_STATUS_PATH);
                const isWateringActive = await response.text();
                setChecked1(isWateringActive === "1" ? true : false);
                response = await fetch(config.CONTROLLER_URL + config.LIGHT_STATUS_PATH);
                const isLightActive = await response.text();
                setChecked2(isLightActive === "1" ? true : false);
            } catch (error) {
                console.log("error", error);
            }
        };

        fetchData();
    }, []);

    const handleWatering = (event) => {
        controlService.switchWatering(event.target.checked).then(result => {
            setChecked1(result === "1" ? true : false);
        });
    };

    const handleLight = (event) => {
        controlService.switchLight(event.target.checked).then(result => {
            setChecked2(result === "1" ? true : false);
        });
    };

    return(

        <React.Fragment>
            <div>
                <label htmlFor='device1'>
                    <span>Watering</span>
                <Switch id="1" name="device1" checked={checked1}         onChange={handleWatering} />
                </label>
                <label htmlFor='device2'>
                    <span>Light</span>
                <Switch id="2" name="device2" checked={checked2} onChange={handleLight}/>
                </label>
            </div>
        </React.Fragment>
        
    );
}

export default ControlPanel;
```

使用create-react-app工具生成的内容，我们可以将app.js的内容更改如下。

**清单 2.6. 基本UI组件**

```javascript
import './App.css';
import React from 'react';
import AppBar from '@mui/material/AppBar';
import Toolbar from '@mui/material/Toolbar';
import Typography from '@mui/material/Typography';
import ControlPanel from './components/ControlPanel';
import { createTheme, ThemeProvider } from '@mui/material/styles';

function App() {

  const theme = createTheme(
    {
      palette: {
        primary: {
          main: '#1b5e20',
        },
        secondary: {
          main: '#689f38',
        },
      },
    });

  return (

    <div className="App">
      <ThemeProvider theme={theme}>
       <AppBar position="static">
        <Toolbar>
          <Typography variant="h5">Smart Garden</Typography>
        </Toolbar>
       </AppBar>
          <ControlPanel/>
      </ThemeProvider>
    </div>
 );
}
export default App;
```

现在，是时候测试我们的UI应用程序了。可能需要将CONTROLLER_URL配置参数设置为Raspberry Pi设备的IP地址，该设备运行着室外控制器后端应用程序，类似于“[http://](http://localhost:3000/)[192.168.nn.nn](http://localhost:3000/)[:30](http://localhost:3000/)[3](http://localhost:3000/)[0](http://localhost:3000/)”。启动应用程序后，它将在新的浏览器选项卡中打开。

![图 2.1. 控制UI前端应用程序](https://cdn.iokks.com/art/3d4e5df01d73/bd6dd5f9cc654212b5b119981359f952.png)

如果我们的室外控制器应用程序运行在连接到控制电路的Raspberry Pi设备上（参见图 1.1），现在我们可以打开和关闭浇水和照明电路。我们应该看到类似于图 2.1 所示的屏幕。

如果是这种情况，那么你成功了！恭喜你！现在，您拥有一个可用于各种设备和设备的远程控制系统。此外，我们可以将传感器层控制器包集成到任何系统中，并从UI和业务逻辑组件与其REST端点进行通信。

本文的源代码可在\*[GitHub](https://github.com/spylypets/smartgarden)\*上找到。


我们将开发一个远程控制系统，该系统能够使用流行的企业技术和树莓派平台，以扩展至各种设备和设备。

使用 Node.js、React.js 和 Raspberry Pi 进行远程控制

NodeJS是由Ryan Dahl于2009年创建的开源、跨平台工具，主要为JavaScript提供了一个在浏览器之外执行的运行环境。它采用了异步编程。

NodeJS基于JavaScript V8引擎，可以在各种浏览器上运行，如Chrome，也可以作为独立应用程序运行。NodeJS Web开发能够轻松处理服务器请求。

简而言之，NodeJS Web开发扩展了JavaScript的功能。NodeJS Web开发有助于将编程语言与API、其他语言和各种第三方库集成。它专门用于Web应用程序开发中的“JavaScript无处不在”范式，并且可以管理服务器端脚本和客户端编程。

## **NodeJS功能**

以下是NodeJS的工作原理：

- 收集表单数据。
- 添加、删除和更改数据库中的数据。
- 创建动态页面内容，以及读取、写入、删除和关闭服务器文件。

## **NodeJS的8个显著特点**

我们已经了解了NodeJS Web开发的前8个特点，这些特点使其在后端Web应用程序开发的竞争解决方案中脱颖而出。

### **跨平台**

NodeJS可以在多种平台上运行，包括Windows、Unix、Linux、Mac OS X和移动设备。它可以与适当的软件包一起使用，创建自包含的应用程序。

### 使用一种编程语言

那些已经熟悉JavaScript的人可以很快掌握NodeJS。NodeJS允许开发人员在同一框架中编写前端和后端代码。因此，JavaScript是全栈开发的首选语言。

因此，程序员受益于不必在多种编程语言之间切换，并且可以处理更小的数据。

### **可扩展性**

NodeJS解决了软件开发中最紧迫的问题之一：可扩展性。如今，大多数组织都希望拥有可扩展的软件。

首先，NodeJS处理并发请求。NodeJS中的集群模块管理所有活动CPU核心的负载平衡，这是它受欢迎的第二个原因。

NodeJS的第三个最引人注目的特点是能够水平分割软件。它通过使用子进程来实现这一点。这意味着公司可以为不同的目标群体提供不同的应用程序版本，以满足客户对定制化的偏好。

### **V8引擎**

V8引擎最初是为Chrome设计的，现在已经转换为用于Web应用程序开发。V8引擎是将JavaScript转换为广泛的计算机编程语言（使用C++）的最佳引擎之一。因此，V8引擎对服务器和所有基于机器语言的产品都是有益的。

### 快速部署和微服务开发

NodeJS是一个快速应用程序开发和部署的极简框架。大多数成功的公司如今选择它，因为他们的产品可以更快地发布到市场上。

它还有助于创建微服务。这是因为NodeJS能够快速分析数据并提供非阻塞算法，这两点在构建微服务中特别有用。

### **数据处理能力**

NodeJS的数据处理机制是异步的。因此，这有助于同时处理查询。其次，NodeJS使用基于事件驱动的软件开发技术，其中提供的输出完全取决于用户的输入，没有固定的输出顺序。

### **开源社区**

NodeJS拥有一个庞大的全球社区，因为它是一个开源解决方案。实施更大的社区的好处是，开发人员可以向社区成员请求帮助，并立即得到问题的解决方案。社区成员之间自由交换工具、模块、软件包和框架。

### **最快和最强大**

当数据以多个流传输时，处理它们需要很长时间。因此，通过在上传文件时同时分析文件，NodeJS在处理信息时减少了时间。因此，NodeJS提高了数据和视频流的整体速度。

## **结语**

现在你明白了为什么NodeJS Web开发是开发真正的Web应用程序的最佳选择，而不是其他后端开发工具。它具有许多功能，可以帮助开发人员创建各种跨平台兼容的程序。与JavaScript一起使用的能力是NodeJS最重要的特点，这也是程序员选择它的原因，因为它允许他们在前端和后端开发中使用相同的编程语言。


寻找NodeJS网页开发服务？看看这八大特性让它如此受欢迎，以及为什么你应该考虑在下一个项目中使用它。

NodeJS Web开发的8大特性

网站可以利用IP地理定位为网站用户提供各种功能。这些功能包括根据国家进行网页重定向、以本地语言显示内容，或者根据用户的地理位置定制内容。

[React](https://react.dev/)是一个开源的JavaScript库，它使得网页开发人员可以基于组件轻松创建引人入胜的用户界面。它被设计为在前端（客户端）运行，这意味着它只能在浏览器端渲染页面。

与此同时，[Next.js](https://nextjs.org/)是由Vercel开发的开源React Web开发框架。Next.js使得React Web应用程序可以执行服务器端渲染、代码拆分等功能。该框架由[Node.js](https://nodejs.org/en)提供支持，Node.js提供了JavaScript运行环境。

在本教程中，我将介绍如何使用React和Next.js搭建一个基本的网站。然后，我将演示如何通过检查访问者的IP地址来获取IP地理定位数据。这涉及与[IP2Location.io](https://www.ip2location.io/#dzone)进行简单集成，这是IP2Location.com提供的IP地理定位数据的下一代API。

我将使用Debian 12实例进行演示。

先决条件：[IP2Location.io免费API密钥](https://www.ip2location.io/pricing#dzone)。请记下您的API密钥，它将在下面的步骤中使用。

## 1. 安装Node.js

在撰写本文时，Next.js所需的最低Node.js版本为18或更高。请参考[next.js设置](https://nextjs.org/learn/basics/create-nextjs-app/setup)以了解最新所需版本。

按照您的平台在[node.js](https://nodejs.org)上安装。

对于Debian，请使用以下命令进行安装：

`sudo apt install nodejs npm`

安装完成后，请验证两者的版本。

`nodejs --version && npm --version`

![](https://cdn.iokks.com/art/7cb926bf920f/73f2d8f765ad4beea400d7c518909b80.png)

好的，我的版本符合要求。接下来，让我们进入下一步。

## 2. 创建基本的Next.js应用程序

使用下面的命令行自动生成基本的Next.js应用程序，基于默认模板。导航到您想要创建应用程序的文件夹，然后运行以下命令。

`npx create-next-app@latest`

![](https://cdn.iokks.com/art/7cb926bf920f/b19c6539776b490bbd0c44a6af1d29dd.png)

我将使用默认项目名称“my-app”，并且不会在此演示中使用TypeScript。选择ESLint为Yes，Tailwind为No，src director为No，App Router为No，import alias为No。

运行上述命令后，您应该看到名为“my-app”的文件夹已经创建，并且包含了默认模板的骨架代码。让我们进入“my-app”文件夹，看看创建了哪些文件和文件夹。

![](https://cdn.iokks.com/art/7cb926bf920f/715d7656c85e4823b5598b68bfa5aaec.png)

查看package.json文件，您会发现它已自动包含了与React和Next.js一起使用所需的依赖项。

![](https://cdn.iokks.com/art/7cb926bf920f/67d87349650b4ae8ace26e78df840f65.png)

## 3. 安装IP2Location.io Node.js SDK

运行以下命令以安装IP2Location.io Node.js SDK。

`npm install ip2location-io-nodejs`

![](https://cdn.iokks.com/art/7cb926bf920f/1bb945405fc845c9ab0dc6b01438ecd8.png)

运行上述命令后，您会看到package.json已更新，包含了IP2Location.io Node.js SDK。

## 4. 修改Pages文件夹中的Index.js以添加IP2Location.io代码

导航到pages文件夹，让我们使用文本编辑器查看index.js文件。我假设您已经熟悉React，因此我在这里不会涵盖它。

![](https://cdn.iokks.com/art/7cb926bf920f/bdd774244f6046cb994e6c5b6a208e0b.png)

现在，让我们用下面的代码替换整个页面，以简化演示目的的页面。在粘贴下面的简化代码后保存页面。

```javascript
import Head from 'next/head'
import Image from 'next/image'
import { Inter } from 'next/font/google'
import styles from '@/styles/Home.module.css'
import ip2locationio from 'ip2location-io-nodejs'

const inter = Inter({ subsets: ['latin'] })

export async function getServerSideProps(context) {
  let ip
  const { req } = context

  if (req.headers['x-forwarded-for']) {
	ip = req.headers['x-forwarded-for'].split(',')[0]
  } else if (req.headers['x-real-ip']) {
	ip = req.connection.remoteAddress
  } else {
	ip = req.connection.remoteAddress
  }

  // Configures IP2Location.io API key
  let mykey = 'YOUR_API_KEY'
  let config = new ip2locationio.Configuration(mykey)
  let ipl = new ip2locationio.IPGeolocation(config)
  let lang = 'fr' // translation language, only supported in Plus and Security plans so use blank if not needed

  // Lookup ip address geolocation data
  const ipldata = await ipl.lookup(ip, lang)
  return { props: { ipldata: ipldata } }
}

export default function Home({ ipldata }) {
  return (
	<>
  	<Head>
    	<title>Create Next App</title>
    	<meta name="description" content="Generated by create next app" />
    	<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
    	<link rel="icon" href="/favicon.ico" />
  	</Head>
  	<main className={`${styles.main} ${inter.className}`}>
    	<div className={styles.description}>
      	IP: {ipldata.ip} <br />
      	Country: {ipldata.country_name} ({ipldata.country_code}) <br />
      	Country translation: {ipldata.country.translation.value} ({ipldata.country.translation.lang}) <br />
      	Region: {ipldata.region_name} <br />
      	City: {ipldata.city_name} <br />
      	Latitude: {ipldata.latitude} <br />
      	Longitude: {ipldata.longitude} <br />
      	Continent: {ipldata.continent.name} <br />
      	Continent translation: {ipldata.continent.translation.value} ({ipldata.continent.translation.lang}) <br />
    	</div>
  	</main>
	</>
  )
}
```

现在，让我们分解一下将允许我们检索网站访问者IP地址的IP地理位置的重要部分。

首先，我们需要导入IP2Location.io Node.js SDK，以便我们可以使用它的功能。

`import ip2locationio from 'ip2location-io-nodejs'`

接下来，添加另一个名为“getServerSideProps”的函数，这是一个Next.js函数，允许我们在每次页面请求时设置动态属性。在这里，我们检索调用者的IP地址，并将其传递给IP2Location.io API以获取地理位置数据。

```javascript
export async function getServerSideProps(context) {
  let ip
  const { req } = context

  if (req.headers['x-forwarded-for']) {
	ip = req.headers['x-forwarded-for'].split(',')[0]
  } else if (req.headers['x-real-ip']) {
	ip = req.connection.remoteAddress
  } else {
	ip = req.connection.remoteAddress
  }

  // Configures IP2Location.io API key
  let mykey = 'YOUR_API_KEY'
  let config = new ip2locationio.Configuration(mykey)
  let ipl = new ip2locationio.IPGeolocation(config)
  let lang = 'fr' // translation language, only supported in Plus and Security plans so use blank if not needed

  // Lookup ip address geolocation data
  const ipldata = await ipl.lookup(ip, lang)
  return { props: { ipldata: ipldata } }
}
```

最后，我们可以在Home函数中使用我们上面设置的属性，该函数将渲染我们的索引页面。我们将ipldata传递给函数，然后IP地理位置字段如country_code、country_name、region_name和其他字段将被显示。

```jsx
export default function Home({ ipldata }) {
  return (
	<>
  	<Head>
    	<title>Create Next App</title>
    	<meta name="description" content="Generated by create next app" />
    	<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
    	<link rel="icon" href="/favicon.ico" />
  	</Head>
  	<main className={`${styles.main} ${inter.className}`}>
    	<div className={styles.description}>
      	IP: {ipldata.ip} <br />
      	Country: {ipldata.country_name} ({ipldata.country_code}) <br />
      	Country translation: {ipldata.country.translation.value} ({ipldata.country.translation.lang}) <br />
      	Region: {ipldata.region_name} <br />
      	City: {ipldata.city_name} <br />
      	Latitude: {ipldata.latitude} <br />
      	Longitude: {ipldata.longitude} <br />
      	Continent: {ipldata.continent.name} <br />
      	Continent translation: {ipldata.continent.translation.value} ({ipldata.continent.translation.lang}) <br />
    	</div>
  	</main>
	</>
  )
}
```

## 5. 运行Next.js应用程序

运行以下命令以启动Next.js应用程序。

`npm run dev`

![](https://cdn.iokks.com/art/7cb926bf920f/5429a0c61b9646559361075319bf5cf9.png)

它会告诉您可以在本地主机的3000端口访问Web服务器。

## 6. 打开浏览器并测试页面

由于IP地理定位需要公共IP地址，我们将通过互联网从客户端机器访问我们的测试服务器，以便它可以读取我们的公共IP地址。

在客户端机器上打开浏览器，然后导航到您在端口3000上使用的服务器。

查看下面的页面输出。

注意：我的示例使用了API的Security计划，因此我能够检索更多的数据，比如大洲信息以及翻译。

![](https://cdn.iokks.com/art/7cb926bf920f/8db365d3cbfa4e69a53b9e7b68a1dd76.png)

## 结论

希望上述指南能够帮助您轻松地将IP地理定位集成到您的Next.js Web应用程序中。现代网站确实依赖于IP地理定位来实现许多功能，而这是很容易实现的。


 在Next.js中简单实现IP地理定位功能，以使用IP地址确定用户的物理位置。

如何在Next.js中获取IP地理位置数据

在充满活力的云计算领域中，无服务器架构以其革命性的应用开发方法脱颖而出。无服务器计算的利用使开发人员能够专注于编码，消除了服务器基础架构管理的复杂性。谷歌云平台（[GCP](https://dzone.com/refcardz/getting-to-know-google-compute-engine-and-how-to-u)）提供了一个弹性的无服务器环境，与Node.js集成后，形成了一个强大的联盟，用于创建可扩展和流畅的应用程序。

在本文中，我将深入探讨Node.js在谷歌云无服务器计算中的重要性，详细介绍部署无服务器Node.js函数的顺序过程。

## 了解Node.js在谷歌云无服务器计算中的作用

Node.js以其快速和高效而闻名，与无服务器计算完美地配合在一起。其事件驱动、非阻塞的架构与无服务器范式完美契合，使其成为开发人员中备受青睐的选择。与谷歌云函数结合时，[Node.js](https://dzone.com/refcardz/nodejs)为开发人员提供了创建流畅、模块化和轻松部署的函数的能力。

谷歌云函数充当无服务器执行环境，使开发人员能够执行专门的函数，无需进行服务器的预配或管理。这个事件驱动的无服务器计算平台旨在根据需求自动扩展，确保最佳性能和成本效益。

## **在谷歌云上实现无服务器Node.js函数的步骤**

### **1. 设置谷歌云项目**

在深入研究无服务器函数之前，请确保您拥有谷歌云账户并创建一个新项目。激活Cloud Functions API并在本地机器上安装谷歌云SDK。

```markdown
# 安装谷歌云SDK

curl https://sdk.cloud.google.com | bash



# 与谷歌云进行身份验证

gcloud auth login



# 设置默认项目

gcloud config set project <your-project-id>
```

### **2. 安装Node.js和npm**

确保您的计算机上安装了Node.js和npm。谷歌云函数支持Node.js 10、12、14和更高版本。

```markdown
# 安装Node.js和npm（以Node.js 14为例）

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_14.x | sudo -E bash -

sudo apt-get install -y nodejs
```

### **3. 创建一个简单的Node.js函数**

为您的项目创建一个新目录并进入其中。在其中，创建一个名为index.js的文件，用于您的Node.js函数。

```javascript
// index.js

exports.myFunction = (event, context) => {

  console.log("Hello, Serverless World!");

  // 其他逻辑在这里

};
```

### **4. 将函数部署到谷歌云**

使用以下命令将您的函数部署到谷歌云。

```markdown
# 部署函数

gcloud functions deploy myFunction \

  --runtime nodejs14 \

  --trigger-http
```

### **5. 触发函数**

部署后，您可以通过HTTP请求触发函数。从部署输出中获取提供的URL，并使用cURL或Postman等工具发出请求。

```markdown
# 使用cURL触发函数

curl <your-function-url>
```

## 总结

在谷歌云平台上实现无服务器Node.js函数为开发人员提供了一种流畅、可扩展和成本效益的构建应用程序的方法。Node.js与谷歌云函数之间的协同作用促进了个别函数的流畅开发和部署，动态响应事件并优化资源使用。

通过遵循本指南中概述的步骤，您可以开始涉足无服务器计算，利用Node.js和谷歌云的潜力建立多才多艺、响应灵活的应用架构。随着深入研究，您将发现更多丰富谷歌云无服务器计算功能和集成，使您能够构建强大而富有创意的解决方案。


本指南将展示在使用Google Cloud时node.js的作用，以及使用Google Cloud进行无服务器node.js实现的步骤。

使用Google Cloud的Serverless Node.js函数指南

文章深入探讨了每种框架的优缺点，有助于理解在何种情况下使用Flutter或React Native更为合适。

Flutter 与 React Native 开发对比及性能检测

构建一个与RDS数据库通信的REST API对于许多开发人员来说是一项基本任务，使应用程序能够通过互联网与数据库进行交互。本文将指导您完成创建一个与Amazon关系型数据库服务（RDS）实例通信的RESTful API的过程，并附有示例。我们将使用一个流行的框架和编程语言进行演示：[Node.js](https://dzone.com/refcardz/nodejs)和Express，因为它们被广泛应用并支持构建Web服务。

## 先决条件

在开始之前，请确保您具备以下条件：

- AWS账户和已设置的RDS实例：在本示例中，假设我们使用的是[MySQL](https://dzone.com/refcardz/essential-mysql)数据库，但对于RDS支持的其他数据库引擎，方法类似。
- 在开发机器上安装了Node.js和npm（Node包管理器）
- 对[JavaScript](https://dzone.com/refcardz/object-oriented-javascript)和SQL有基本的了解

## 步骤1：设置项目

首先，为您的项目创建一个新目录并初始化一个新的Node.js应用程序：

```powershell
mkdir my-api

cd my-api

npm init -y
```

安装Express和MySQL数据库连接器：

```powershell
npm install express mysql
```

## 步骤2：创建数据库连接

在项目目录中创建一个名为**database.js** 的新文件。该文件将建立与您的RDS数据库的连接。请用您实际的RDS实例详细信息替换占位符：

```javascript
const mysql = require('mysql');

const pool = mysql.createPool({
  connectionLimit: 10,
  host: '<RDS_HOST>',
  user: '<RDS_USERNAME>',
  password: '<RDS_PASSWORD>',
  database: '<RDS_DATABASE>'
});

module.exports = pool;
```

使用连接池是推荐的，可以有效地管理多个并发数据库连接。

## 步骤3：构建REST API

创建一个名为**app.js** 的新文件。该文件将定义您的API端点以及它们如何与RDS数据库交互。

```javascript
const express = require('express');
const pool = require('./database');
const app = express();
const PORT = process.env.PORT || 3000;

app.use(express.json());

// 用于获取所有项目的端点
app.get('/items', (req, res) => {
  pool.query('SELECT * FROM items', (error, results) => {
    if (error) throw error;
    res.status(200).json(results);
  });
});

// 用于添加新项目的端点
app.post('/items', (req, res) => {
  const { name, description } = req.body;
  pool.query('INSERT INTO items (name, description) VALUES (?, ?)', [name, description], (error, results) => {
    if (error) throw error;
    res.status(201).send(`Item added with ID: ${results.insertId}`);
  });
});

// 启动服务器
app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Server is running on port ${PORT}`);
});
```

在这个示例中，我们创建了两个端点：一个用于从`items`表中检索所有项目，另一个用于向表中添加新项目。请确保您的RDS数据库中有一个`items`表，至少包含`name`和`description`列。

## **步骤4：运行您的API**

要启动您的API，请在项目目录中运行以下命令：

```powershell
node app.js
```

您的API现在正在运行，并且可以与您的RDS数据库进行交互。您可以使用Postman或cURL等工具测试端点。

## **测试API**

要测试从数据库检索项目，请使用：

```powershell
curl http://localhost:3000/items
```

要测试添加新项目，请使用：

```powershell
curl -X POST http://localhost:3000/items -H "Content-Type: application/json" -d '{"name": "NewItem", "description": "This is a new item."}'
```

## 结论

您现在已经设置了一个基本的REST API，可以与AWS RDS数据库通信。这个设置是可扩展的，可以通过更复杂的查询、额外的端点和更复杂的数据库操作进行扩展。请记住在部署应用程序到生产环境时，确保保护好您的API和数据库连接。有了这些基础，您就可以有效地将AWS RDS数据库集成到您的Web应用程序中。


本指南详细介绍了创建一个与Amazon关系型数据库服务（RDS）实例通信的RESTful API的过程，包括示例。

使用Nodejs构建并整合REST APIs与AWS RDS数据库

我们可以认同解耦是一种良好的实践，它简化了代码并提高了项目的可维护性。

解耦代码的常见方式是将责任分为不同的层。一个非常常见的划分是：

- **视图层** ：负责渲染[HTML](https://dzone.com/refcardz/core-html)并与用户交互
- **领域层** ：负责业务逻辑
- **基础设施层** ：负责从后端获取数据并将其返回给领域层（在这里，通常使用存储库模式，它只是一个获取数据的契约。契约是唯一的，但你可以有多个实现；例如，一个用于REST API，另一个用于GraphQL API。你应该能够在不改变代码中的其他部分的情况下更改实现。）

让我们看一些使用案例的例子，这些案例中非常典型的是将性能置于解耦之上。（剧透：我们两者都可以兼得。）

假设你有一个返回产品列表的端点，其中一个字段是`category_id`。响应可能是这样的（我删除了其他字段以便举一个简单的例子）：

```json
[
  { id: 1, name: "Product 1", category_id: 1 }, 
  { id: 2, name: "Product 2", category_id: 2 },
  ...
]
```

我们需要在前端显示类别名称（而不是ID），因此我们需要调用另一个端点来获取类别名称。该端点返回的内容可能是这样的：

```json
[
  { id: 1, name: "Mobile" }, 
  { id: 2, name: "TVs" },
  { id: 3, name: "Keyboards" },
  ...
]
```

你可以认为后端应该执行连接并返回一个完整的请求，但这并不总是可能的。

我们可以在前端进行连接，在负责恢复产品的函数或方法中。我们可以同时发出两个请求并连接信息。例如：

```typescript
async function getProductList(): Promise<Product[]> {
  const products = await fetchProducts()
  const categories = await fetchCategories()
  return products.map(product => {
    const category = categories.find(category => category.id === product.category_id);
    return { ...product, category_name: category.name }
  })
}
```

我们的应用程序不需要知道我们需要两次调用来恢复信息，我们可以在前端使用`category_name`而不会出现任何问题。

现在想象一下，你需要在下拉菜单中显示类别列表。例如，在你的视图中，代码可能是这样的：

```vue
<template>
    <dropdown :options="categories" />
    <product-list :products="products" />
</template>
<script lang="ts" setup>
import { fetchCategories, getProductList } from '@/repositories';

const categories = await fetchCategories();

const products = await getProductList();

</script>
```

在这一点上，你意识到你正在对同一个端点进行两次调用以恢复相同的数据 - 你用来组成产品列表的数据 - 这在性能、网络负载、后端负载等方面都不好。

此时，你开始考虑如何减少对后端的调用次数；在这种情况下，只需重用类别列表。你可能会有诱惑将调用移到视图中并连接产品和类别：

```vue
// ❌❌❌ 不好的解决方案
<template>
    <dropdown :options="categories" />
    <product-list :products="products" />
</template>

<script lang="ts" setup>
import { fetchCategories, fetchProducts } from '@/repositories';

const categories = await fetchCategories();

const products =  await fetchProducts().map(product => {
  const category = categories.find(category => category.id === product.category_id);
  return { ...product, category_name: category.name };
});
</script>
```

通过这样做，你解决了性能问题，但又增加了另一个**基础设施、视图** 和**领域的耦合** 。现在你的视图知道了基础设施（后端）中数据的形式，这使得代码重用变得困难。我们可以深入研究并使情况变得更糟：如果你的页眉在另一个需要类别列表的组件中，会发生什么？你需要全局考虑应用程序。

想象一个更复杂的情景：一个需要在页眉、产品列表、过滤器和页脚中使用类别的场景。

通过之前的方法，你的应用层（Vue、[React](https://dzone.com/refcardz/reactjs-essentials)等）需要考虑如何获取数据以最小化请求。这并不好，因为应用层应该专注于视图，而不是基础设施。

## 使用全局存储

解决这个问题的一种方法是使用全局存储（Vuex、Pinia、Redux等）来委托请求，并且只在视图中使用存储。存储只应在尚未加载数据时加载数据，视图不应关心数据是如何加载的。\*这听起来像缓存，对吧？\*我们解决了性能问题，但基础设施和视图仍然耦合。

## 基础设施缓存拯救

为了尽可能解耦基础设施和视图，我们应该将缓存移到基础设施层（负责从后端获取数据的层）。通过这样做，我们可以随时调用基础设施方法，只需向后端发出单个请求；但重要的概念是，领域、应用程序和视图对缓存、网络速度、请求数量等一无所知。

基础设施层只是一个获取数据的层，具有契约（如何请求数据以及如何返回数据）。遵循解耦原则，我们应该能够更改基础设施层的实现，而不必更改领域、应用程序或视图层。例如，我们可以用使用GraphQL的后端替换使用REST的后端，并且可以在不进行两次请求的情况下获取带有类别名称的产品。但是，**这是基础设施层应该关心的事情，而不是视图** 。

你可以遵循不同的策略来在基础设施层实现缓存：HTTP缓存（代理或浏览器内部缓存），但在这些情况下，为了更好的灵活性，最好让我们的应用程序（再次是基础设施层）管理缓存。

如果你使用Axios，你可以使用[Axios Cache Interceptor](https://axios-cache-interceptor.js.org/)来管理基础设施层的缓存。这个库使缓存变得非常简单：

```typescript
// 从axios缓存拦截器页面的示例
import Axios from 'axios';
import { setupCache } from 'axios-cache-interceptor';

// 相同的对象，但带有更新后的类型。
const axios = setupCache(Axios); 

const req1 = axios.get('https://api.example.com/'); 
const req2 = axios.get('https://api.example.com/'); 

const [res1, res2] = await Promise.all([req1, req2]);

res1.cached; // false 
res2.cached; // true
```

你只需要用缓存拦截器包装`axios`实例，该库将负责其余的工作。

## TTL

TTL是缓存将保持有效的时间。在此时间之后，缓存将失效，并且下一个请求将发送到后端。TTL是一个非常重要的概念，因为它定义了数据的新鲜程度。

当你缓存数据时，一个具有挑战性的问题是数据不一致性。在我们的例子中，我们可以考虑购物车。如果它被缓存，用户添加了一个新产品，如果你的应用程序发出请求以获取购物车的更新版本，它将获取缓存的版本，用户将看不到新产品。有策略可以使缓存失效并解决这个问题，但这超出了本文的范围。但你需要知道这不是一个微不足道的问题：不同的用例需要不同的策略。

TTL越长，数据不一致性问题就越大，因为在这段时间内可能会发生更多的事件。

但对于我们正在寻找的目标（轻松解耦代码），非常低的TTL（例如，10秒）足以解决数据不一致性问题。

### 为什么低TTL足够？

想象一下用户如何与应用程序交互：

- 用户将请求一个URL（它可以是SPA的一部分或SSR页面）。
- 应用程序将创建页面的布局，挂载独立的组件：页眉、页脚、过滤器和内容（例如产品列表）。
- 每个组件都会请求它需要的数据。
- 应用程序将使用恢复的数据渲染页面，并将其发送到浏览器（SSR）或在DOM中注入/更新（SPA）。

所有这些过程在每个页面更改中都会重复执行（在SPA中可能是部分执行），最重要的是：它在很短的时间内执行（也许是毫秒）。因此，使用低TTL，我们可以非常确定地说我们只会向后端发送一个请求，而且我们不会像在下一页更改或用户交互中那样出现数据不一致性问题，因为缓存已过期，我们将获取新鲜的数据。

## 总结

低TTL的缓存策略是解耦基础设施和视图的一个非常好的解决方案：

- 开发人员不需要考虑如何在视图层最小化请求数据。如果你需要在子组件中获取类别列表，你只需请求它，而不需要考虑另一个组件是否正在请求相同的数据。
- 避免维护全局应用程序状态（存储）
- 更自然地遵循存储库模式中的契约进行多个请求，并在基础设施层中进行连接。
- 一般来说，简化了代码的复杂性
- 由于TTL非常低（也许对于一些非常特定的用例），没有缓存失效的挑战。


解耦代码：你可能认为在性能方面这并不简单，但是通过使用缓存你可以实现它。

使用缓存来解耦前端代码的优势

Electron是一个使用HTML、CSS和JavaScript等Web技术构建厚客户端应用程序的框架。Electron提供了灵活性，可以维护一个JavaScript代码库来创建支持Windows、macOS和Linux的跨平台应用程序。基本上，您只需编写一次代码，就可以在各个平台上运行。

JavaScript几乎可以很好地满足应用程序中几乎所有所需的功能，但当需要与特定操作系统的本机API进行交互时，问题就会出现。在使用基于Electron的浏览器时，我遇到了这样的问题。有一个特定的需求，需要在Mac上特定时间间隔（几秒钟）内找到打开的应用程序窗口列表。Node或JavaScript没有提供任何接口来从操作系统层访问这些信息，因此我不得不想出一个自定义解决方案。

## **初始解决方案**

最初，我通过编写[OSAScript](https://ss64.com/osx/osascript.html)来解决这个问题。OSAScript能够提供Mac上打开窗口的列表，但在测试过程中我们发现的主要问题是CPU使用率。由于OSAScript在间隔期间运行，导致CPU使用率飙升了40%至50%，因此这个解决方案是不可接受的。

## **接下来呢？**

在搜索后，我偶然发现了各种解决方案，比如：

1. **使用[Python Cocoa库](https://pypi.org/project/PyCocoa/)（PyCocoa）：**  这提供了Python和Cocoa之间的接口，可以在JavaScript中使用。
2. **JsCocoa库：**  我尝试集成了它，但没有成功。
3. **自定义Flask服务器：**  有一些帖子建议在浏览器中运行自定义Flask服务器，并从JavaScript中使用API。

所有这些方法要么太麻烦，要么会导致更高的延迟和增加的应用程序大小。

## **解决方案**

**使用SWIFT和`child_process.exec()`:**  最后，我决定使用Cocoa编写一个本机SWIFT脚本来识别进程窗口，并使用Xcode Playground进行测试。SWIFT脚本将输出一个JSON，可以轻松地进行消耗和解析。测试完成后，我将其编译为可执行文件，使用以下命令：

```swift
swiftc sample.swift -o sample
```

这为我提供了一个可执行文件`sample`，可以使用`./sample`来执行，并输出JSON。

接下来的步骤是将其打包到Electron中，并在`child_process.exec()`方法中使用。为了打包，我将此文件放在一个文件夹中，假设为`executable`，并更新了复制脚本以在打包代码时包含此文件的内容。一旦可执行文件存在于捆绑包中，我将可执行文件路径提供给`[child_process.exec()](https://nodejs.org/api/child_process.html#child_processexeccommand-options-callback)`命令。使用此命令的回调，我成功地能够检索SWIFT输出的JSON，以便在Electron应用程序中做出决定。

## **结果**

这导致CPU开销由OSAScript引入的几乎40%降低到了几乎0%。

## **结论**

1. 为Mac等特定操作系统创建类似SWIFT的二进制文件
2. 将此可执行文件打包到您的Electron应用程序中
3. 使用`child_process`命令来执行打包的二进制可执行文件
4. 在您的Electron应用程序中使用响应来做出决定！


Electron 提供了灵活性，可以维护一个 JavaScript 代码库来创建支持 Windows、macOS 和 Linux 的跨平台应用程序。

如何在Electron浏览器中本地使用Swift脚本

教孩子编程不仅仅是关于技术或计算机，它更是关于释放他们的潜力并灌输一些最关键的生活技能，帮助他们在不断发展的技术世界中生存。在本文中，我们将了解教授编程对孩子的重要性，以及列出一些可以在孩子早期学习的最佳编程语言。

## 为什么要教孩子编程？

在21世纪，编程已经成为最关键的技能之一。它不再被视为专业人士或专家的技能。以下是教孩子编程可能带来的一些主要优势：

- **逻辑思维：** 编程不仅涉及解决问题或开发想法，还鼓励质疑、假设和列出逐步行动计划。它促进了逻辑思维过程，以处理任何情况或挑战。
- **创造力：** 编程为孩子提供了一个通过数字平台探索和表达想象和想法的机会。孩子们可以在解决问题或构建游戏时自由选择任何功能和无限的可能性。
- **问题解决：** 编程通常要求孩子们分解复杂问题或项目，分析它们，找到可能的解决方案并实施。这使孩子们成为寻找最佳解决方案的系统化思考者。
- **未来保障：** 编程技能无疑为许多令人兴奋的职业机会打开了大门。从开发人员到数据科学家，分析师到网络安全专家，机器学习到人工智能，职场机会无穷无尽。

## 最适合孩子的编程语言

今天有数百种编程语言可供选择，选择最佳编程语言可能是一项具有挑战性的任务。以下是2024年推荐给孩子学习的4种顶尖编程语言的列表。

### 1. JavaScript（脚本编程语言）

[JavaScript](https://dzone.com/javascript) 是最常用的编程语言之一。

- **交互性：** JavaScript使网页和应用程序的交互成为可能。它允许用户采取实时行动，并通过创建动画、按钮等增强功能，提供用户友好的体验。
- **现实应用：** JavaScript具有广泛的现实应用，大多数网站和应用程序都在使用，包括[Facebook](https://en.wikipedia.org/wiki/Meta_Platforms)、Google Maps和Gmail。
- **易于入门：** JavaScript没有难以理解的语法和专门的平台来掌握。孩子们甚至可以从一个简单的文本编辑器开始，用相对简单的代码行开发令人兴奋的项目。

### 2. Python编程语言

Python是当今最受欢迎的编程语言之一。它是一种高级且多才多艺的语言，用于Web开发、数据分析、机器学习、自动化等。

- **清晰易读：** 使用Python的主要优势在于它没有复杂的语法。语法非常易于阅读和书写，大大减少了编码错误，并使其成为初学者核心编程语言的理想选择。
- **教育资源：** Python是一种开源语言，拥有自己的社区。它还有一个庞大的库和足够的资源可供使用，无论是教程、指南还是示例项目，都可以让新学习者创建、解决疑惑并获得开始的想法。
- **问题解决：** 与任何其他编程语言一样，Python使解决或开发各种令人兴奋的项目变得轻而易举。

### 3. CSS（层叠样式表）

CSS代表层叠样式表。它是一种包含有关网页布局、颜色、字体和视觉呈现的样式表：

- CSS负责使网页对用户具有吸引力和吸引力。它允许设计师尝试并实验网页的不同美学。
- CSS为孩子们提供了一个绝佳的机会，通过开发配色方案、动画和更具吸引力的用户界面来探索他们的创造力。
- CSS负责使网页内容能够适应不同的屏幕尺寸和设备，而不会影响质量和用户体验。

### 4. HTML（超文本标记语言）

HTML代表超文本标记语言。它是一种非常易于学习和使用的轻量级编码语言。

- **结构：** 它负责在网页上结构化和组织各种内容或元素，例如标题、标题、段落、正文、表格等。
- **语义：** HTML使用标签来识别或标记网页上的内容。这些标签帮助搜索引擎理解内容并使其对用户可访问。

例如：

```html
<header>, <nav>, <article>, <footer>
```

**集成：** HTML允许在网页上轻松地整合各种功能或组件。这基本上是网页的支撑，例如CSS、小部件、CMS等。

上述提到的顶尖编程语言经过精心挑选，掌握它们将使孩子们接触到广泛的编程领域。这是因为该列表包括有助于开发完全可工作的网站或应用程序的语言，包括设计、演示、功能和可访问性。此外，这些语言对初学者非常友好，使它们成为新手的绝佳选择。


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