HTML5-Tutorium: JavaScript: Entwicklungsumgebung: Node.js

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Vorlesung WebProg

Inhalt | Visual Studio Code | Node.js

Musterlösung: SVN-Repository

Zur Unterstützung der Entwicklung von Web-Anwendungen kann Node.js eingesetzt werden: automatische Übersetzung von ECMAScript 6/7/8 (genauer ECMAScript 2015/2016/2017) in ECMAScript 5.1, automatische Generierung der Dokumentation, automatisches Testen der Anwendung etc.

Das heißt, auch wenn man keine Node.js-Server-Anwendung erstellt, ist Node.js ein sehr wertvolles und universell einsetzbares Werkzeug.

Installation

Unix-Shell

Unter WebStorm steht Ihnen ein Terminal zur Verfügung, in dem Sie Kommandozeilen-Befehle absetzen können:

• Menü am unteren Fensterrand: Klick auf Terminal

Wenn Sie das WebStorm-Terminal verwenden, befinden Sie sich automatisch im Wurzelverzeichnis des zugehörigen Projektes. Bei Im Allgemeinen müssen Sie jedoch mit Hilfe des Unix-Befehls cd <PFAD> in das Wurzelverzeichnis des Projektes wechseln, wenn Sie Befehle absetzen wollen, die sich auf ein bestimmtes Projekt beziehen.

Windows only:
Unter Linux und Mac OS X benutzt WebStorm standardmäßig eine Unix-Shell (Unix: bash, Mac OS X: terminal). Web-Entwickler verwenden i. Allg. auch unter Windows lieber ein Terminal, das eine Unix-Shell simuliert, als den Standard-Windows-Shell cmd.

Installieren Sie „Git for Windows“: https://git-for-windows.github.io/ Wählen Sie bei jeder Frage die Defaultwerte, außer Sie haben einen triftigen Grund, davon abzuweichen. Sie können und sollten allerdings einen anderen Text-Editor als den vi auswählen, falls Sie kein Linux-Guru sind.

• File → Settings → Version Control → Git
• Überprüfen Sie, ob in Path to Git executable der Pfad zum Git-Executable automatisch erkannt wurde. Falls nicht, tragen Sie den Pfad händisch ein.

In diesem Paket ist nicht nur Git, sondern auch die „Git bash“ enthalten. Das ist eine Terminal-Anwendung, die eine Linux-Bash emuliert und zahlreiche nützliche Befehle wie which, vi ( :-) ) etc. zur Verfügung stellt.

Ersetzen Sie in WebStorm die Windows-Shell durch die bash:

• File → Settings → Tools → Terminal
• Fügen Sie in Shell path den Pfad zur zuvor installierten Datei bash.exe ein (normalerweise unterC:\Programme\Git\bin\bash.exe oder "C:\Program Files\Git\bin\bash.exe" – mit Anführungszeichen! – oder "C:\Programme (x86)\Git\bin\bash.exe" – mit Anführungszeichen!)
• OK

Wenn Sie jetzt das Terminal öffnen, sollten Sie mit einem farbigen Prompt begrüßt werden.

Mac OS X and Unix (Linux, FreeBSD ...) only:
Da Sie im Praktikum mit Git arbeiten werden, müssen auch Sie Git installieren. Unter https://git-scm.com/downloads können Sie das Paket herunterladen. Unter Mac OS X kann es aber sein, dass Sie das Paket nicht installieren können, weil es nicht aus einer vertrauenswürdigen Quelle stammt. Evtl. funktioniert dann eine andere Methode: Geben Sie im Terminal den Befehl git ein. Sofern Git noch nicht installiert wurde, sollten Sie gefragt werden, ob das nun gemacht werden soll. Diese Frage sollten Sie natürlich mit “Yes” beantworten.

Als nächstes sollten Sie überprüfen, ob WebStorm Git kennt:

• WebStorm/File → Preferences/Settings → Version Control → Git
• Überprüfen Sie, ob in Path to Git executable der Pfad zum Git-Executable automatisch erkannt wurde. Falls nicht, tragen Sie den Pfad händisch ein.

Node.js

Installieren Sie nun Node.js: https://nodejs.org/en/, Version 10.x.

Öffnen Sie das WebStorm-Terminal, um zu testen, ob node funktioniert:

• Geben Sie Folgendes in die Konsole ein: node -v

Wenn Node.js korrekt installiert wurde, sollte die Versionsnummer von node ausgegeben werden.

Sie werden feststellen, das Node.js zum Großteil über Terminal-Befehle gesteuert wird. Zu Beginn mag das für eingefleischte Klickibunti-Fans ungewohnt sein, aber Sie werden sich schnell daran gewöhnen.

Ein Node.js-Test-Projekt ohne Funktionalität

Mit Hilfe von npm (npm = node package manager) können beliebige Node.js-Pakete installiert werden.

Viele dieser Pakete könnte man global auf dem Rechner installieren. Die globale Installation hätte zur Folge, dass jedes Projekt auf diese Pakete zugreifen könnte und damit Pakete nicht mehrfach installiert werden müssten. Im Allgemeinen ist es allerdings besser, die Pakete für jedes Projekt separat, d. h. projektlokal zu installieren. Die kostet zwar mehr Platz, hat aber den Vorteil, dass man für verschiedene Projekte verschiedene Pakete verwenden kann. Es kann durchaus sein, dass zwei verschiedene Pakete ein drittes benötigen, doch jeweils in einer anderen Version. Außerdem stehen einem anderen Entwickler, der eine Kopie Ihres Projektes erhält, dann sofort alle Pakete in der jeweils benötigten Version zur Verfügung.

Um ein neues Projekt zu erstellen, legt man zunächst einen leeren Ordner an. Es kann ein beliebiger Ordner gewählt werden. Im Folgenden wählen wird /C/mmprog/test01 als Beispielsordner verwendet. (Beachten Sie, dass in der GIT Bash wie auch im HTML-Umfeld immer Linux-Pfad-Bezeichner verwendet werden, auch unter Windows.) Unter Mac OS X/Unix sollten Sie einen Pfad in Ihren Mac/Unix-Home-Verzeichnis wählen, z. B. ~/mmprog/test01. (Die Tilde ~ ist in Unix und damit auch in Mac OS X ein kurzer Alternativname für das Home-Verzeichnis. Sie können auch den vollständigen Pfad zu Ihrem Benutzerverzeichnus verwenden. Mac: /Users/MACBENUTZERNAME, Unix: /home/UNIXBENUTZERNAME).

Öffnen Sie nun das Terminal und geben Sie folgenden Befehle ein:

mkdir -p /C/mmprog/test01     # bzw: mkdir -p ~/Documents/mmprog/test01
                              # Erzeugen Sie ein neues (leeres!) Projektverzeichnis.
                              # Bitte passen Sie diesen Pfad an Ihre Gegebenheiten an.

cd /C/mmprog/test01           # bzw: cd ~/Documents/mmprog/test01
                              # Hier müssen Sie den von Ihnen zuvor definierten Pfad angeben.  
npm init -y                   # Erzeugen Sie ein neues Node.js-Projekt unter Kontrolle von npm.

                               # Installieren Sie nun testhalber zwei Node.js-Pakete projektlokal.
npm install --save-dev json-loader style-loader

ls -al                        # Sehen Sie sich an, welche Dateien und Ordner erzeugt wurden.
ls -al node_modules

less package.json             # Sehen Sie sich den Inhalt der Konfigurationsdatei an.
                              # Verlassen von "less": Taste "q" drücken.

                              # Löschen Sie nun testhalber eines der beiden Pakete.
npm uninstall --save-dev style-loader
ls -al node_modules
less package.json

Sie können das Projekt in WebStorm öffnen, um die zugehörigen Dateien mit dem WebStorm-Editor zu betrachten und gegebenenfalls auch bearbeiten:

• File bzw. WebStorm → Open
• Zum zuvor angelegten Testordner navigieren und diesen mit OK öffnen. Die Frage, ob Sie das Projekt im selben oder in einem neuen Fenster öffnen wollen, können Sie nach Belieben beantworten.

Sie könnten Ihre JavaScript-Projekt-Dateien auch mit jedem beliebigen anderen Code-Editor (Atom, Sublime, Nodepad++, Emacs etc. pp.) bearbeiten. Das liegt ganz bei Ihnen. Im Praktikum wird WebStorm verwendet. Diese IDE ist ganz angenehm zu bedienen und enthält einen kleinen Web-Server, der die Entwicklung von JavaScript-Code erleichtert. (Es gibt allerdings auch für Node.js einen einfachen HTTP-Server, der bei der Entwicklung von HTML-Anwendungen zu Testzwecken eingesetzt werden kann: https://github.com/indexzero/http-server)

Sie sollten sich angewöhnen, in der Datei package.json, sofort nachdem Sie sie erstellt haben, ein paar projektspezifische Informationen zu ergänzen, wobei Sie die Werte natürlich an Ihre Gegebenheiten anpassen müssen:

"name": "test01",
...
"description": "Dies ist ein erster Test ohne weitere Funktionalität."
...
"keywords": ["test"],
"author": "Wolfgang Kowarschick",
"license": "CC-BY-NC-SA-4.0",

Sie können auch noch, um lästigen NPM-Warnings vorzubeugen, das Repository einfügen (vor devDependencies), in dem sich das Projekt später befinden wird.

"repository": {
  "type": "git",
  "url": "https://gitlab.multimedia.hs-augsburg.de/ACCOUNT/test01"
},

Hier müssen Sie natürlich ACCOUNT durch Ihren RZ-Account ersetzen.

Ändern Sie dagegen nie die Paketinformationen, die im Attribut devDependencies gespeichert sind. Diese werden mittels npm verwaltet.

Der Node-Paket-Manager npm ist ein sehr nützliches Hilfsprogramm, mit dem Sie neue Node-Projekte erstellen (npm init -y), Pakete installieren (npm install) und wieder löschen (npm uninstall) sowie vieles mehr machen können (Dokumentation: https://docs.npmjs.com/).

Wichtig ist auch der Befehl

npm --depth=9999 update

Mit diesem können Sie die lokal gespeicherte Versionen der im Attribut devDependencies aufgeführte Node.js-Pakete jederzeit auf die neueste Version aktualisieren. Die aktuell installierten Versionen können Sie mit

npm list    # projektlokale Node.js-Pakete

erfragen.

Mittels

npm --only=dev i npm
<source lang="bash">
aktualisieren Sie die projektlokale Version von npm selbst.
Sie können Pakete auch lokal löschen und dann mittels <code>npm install</code> wieder herstellen.
Versuchen Sie es:

<source lang="bash">
npm install --save-dev style-loader
ls -al node_modules # Liste alle Dateien und Verzeichnisse auf,
                    # die im Ordner node_modules enthalten sind.
rm -rf node_modules # Lösche diesen Ordner samt Inhalt.
npm list
ls -al node_modules
npm install
ls -al node_modules
npm list

Sie können auch überprüfen, ob Sie in Ihrem Projekt irgendwelche veralteten Pakete benutzen (https://docs.npmjs.com/cli/outdated):

npm outdated    # projektlokale Node.js-Pakete

Kein Ergebnis ist hier ein gutes Ergebnis! Ansonsten sollten die die veralteten Pakete aktualisieren:

npm update    # projektlokale Node.js-Pakete

Da npm global installiert wurde, müssen Sie zum Aktualisieren von npm zusätlich die Option -g angeben:

npm -g install npm    # Mac OS X: sudo npm -g install npm

Das Tool npm kann sich also selbst aktualisieren. :-)

Node.js-Pakete können, wie wir gesehen haben, mittels der NPM-Option -g auch global gespeichert werden, werden aber normalerweise projektlokal abgelegt. Durch die projektlokale Speicherung von Node.js-Paketen bläht sich ein Projekt sehr stark auf. Es enthält dann meist mehrere Tausend Dateien, auch wenn das eigentliche Projekt nur aus ein paar wenigen Dateien besteht. Dies ist vor allem beim Speichern eines derartigen Projektes in eine Repository (Git, SVN etc.) sehr störend. Dennoch sollte man nur ein Paket wie grunt-cli, dessen einzige Aufgabe es ist, die jeweils projektlokale Version von Grunt auszuführen, global installieren.

Um das Repository-Problem zu vermeiden, muss man die Speicherung von Node.js-Bibliotheken im Repository ausschließen und diese Dateien bei Bedarf automatisch von den entsprechenden Servern herunterladen. Wie das geht, haben wir gerade gesehen: Man lädt das Projekt auf seinen Arbeitsrechner, öffnet ein Terminal, wechselt mittels cd ins Wurzelverzeichnis des Projektes (beim WebStorm-Terminal befindet man sich standardmäßig immer im Root-Verzeichnis des Projektes) und führt npm install aus.

Fortsetzung des Tutoriums

Sie sollten nun Hello-World-Tutorium bearbeiten.

Quellen

3. Kowarschick (MMProg): Wolfgang Kowarschick; Vorlesung „Multimedia-Programmierung“; Hochschule: Hochschule Augsburg; Adresse: Augsburg; Web-Link; 2018; Quellengüte: 3 (Vorlesung)