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Guia para aprender nodejs

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fundamentos de nodejs

Fundamentos de nodejs

Preguntas comunes sobre nodejs

Que es nodejs?

Nodejs es un Ambiente de ejecucion para ejecutar javascript Desligado del navegador web.

Que lo Hace Especial?

Motor : COdigo Abierto con el motor de v8 de Google y esta diseñado para realizar tareas de E/S(entrada y salida) junto con el manejo de archivos de la computadora cliente/servidor

Caracteristicas

  • Asincronia
  • Modulos Nativos y de terceros
  • Gestion de paquetes con Npm
  • Construccion De servidores
  • Escalabilidad
  • Multiple Plataforma

Non-Blocking I/obtener

Casi Ninguna Funcion en Node Bloquea la lectura, por lo que podemos tener cientos de peticiones sin bloquear el servidor

Npm(Node Packajge Manager) es el gestor de paquetes con mayor crecimiento y paquetes desplegados

Node Tambien es muy usado para crear herramientas y ejecutar paquetes sin tener que instalarlos con NPX (Node Package Execute)

Ejemplo si el archivo es muy grande o su lectura lenta, de igual forma 'moreWork()' se ejecuta primero

const fs = require('fs')

fs.readFile('/file.md', (err,data)=>{
   if(err) throw err;
   console.log(data)
}) 


moreWork() // se ejecuta antes del console.log

Blocking

Basicamente Cuando la ejecucion del codigo debe de esperar a que se complete el proceso pero este a su vez, impide que se sigan ejecutando otras instrucciones en paralelo

ejemplo de codigo bloqueate, se debe de leer completamente el archivo para poder continuar.

const fs = require('fs')
/// bloquea hasta que el archivo es leido
const data = fs.readFileSync('/file.md');
console.log(data)

moreWork() // se ejecuta despues del console.log

Hola mundo en nodejs

aca relizaremos nuestro primer 'hola Mundo' para esto debemos ir a nuestro navegador y abrir el inspector he ir a consola y dentro de la consola podremos ejecutar codigo de nodejs hello world aca lo hemos ejecutado en el navegador pero ahora debemos ejecutarlo desde una terminal para eso abriremos cualquier terminal que tengamos ya sea powershell, cmd etc.. tambien debes tener instalado nodejs en tu computadora puedes instalarlo desde su pagina oficial instalar nodejs

para este paso aca ejecutaremos los siguientes comandos

node --version //comprobar que node este instalado
const message = 'hola mundo' // crear la constante para guardar el mensaje
message // ejecutar el mensaje desde nuestra consola

consola nodejs

Archivos de Javascript

Crear Carpeta

para este punto lo primero es crear una carpeta en nuestro escritorio y abrirla desde nuestro editor de codigo

ahora ejecutaremos nodejs desde nuestro Ide o Editor de codigo yo en este caso estare usando vscode iremos a la ruta de nuestra carpeta si no estamos

cd C:\Users\jose\Desktop\WebNicho\fulllstack\nodejs\01-fundamentos

y crearemos un archivo app.js dentro de nuestra carpeta

app.js

dentro de nuestro archivo vamos a pegar el siguiente codigo

const message = 'Hola Mundo'
console.log(message)

ahora si ejecutamos esto en nuestro terminal de node podremos ejecutar el archivo de js con nodejs

node app

y veremos el mensaje de 'hola mundo' desde nuestro terminal

Leer Archivos

ahora en este ejemplo leeremos archivos para eso vamos a crear un nuevo archivo en nuestra carpeta y lo llamaremos 'Readme.md' y pegaremos todo el texto que se encuentra en el readme de la documentacion de react documentacion de react

ahora crearemos un nuevo archivo Llamado 'app2.js' y pegaremos el siguiente codigo

const fs = require('fs') // fs es una funcion propia de nodejs 

// con esta funcion podremos leer el archivo y utf8 es para el tipo de caracteres que debemos leer
const data = fs.readFileSync('Readme.md','utf8') 

console.log(data)

y si ejecutamos esto en la consola va a leer todo el archivo

ejecutamos con

node app2.js

podriamos modificar el archivo

const fs = require('fs') 

const data = fs.readFileSync('Readme.md','utf8')
// esto modifica los datos y cambia todas las palabras que sean React por Angular
const newData = data.replace(/React/ig, 'Angular')
// y con wirtefileSyng vamos a crear un nuevo archivo con esta nueva data
fs.writeFileSync('Readme-Angular.md',newData)

lo ejecutamos en terminal y nos da el archivo

node app2

Tarea

Crear un contador de palabras para esta tarea vamos a crear un nuevo archivo 'app3.js'

ahora pegaremos el siguiente codigo y el ejercico es encontrar cuantas veces se repite la palabra react 'caseSensitive'

const fs = require('fs') 

const content = fs.readFileSync('Readme.md','utf8')

const wordCount = content.split(' ')

console.log('palabras',wordCount)
console.log('palabraReact' ReactwordCount)

Solucion

const fs = require('fs') 

const content = fs.readFileSync('Readme.md','utf8')

const wordCount = content.split(' ').length


ReactWordCount = content.match(/react/gi ?? []).length  // lo podriamos hacer tambien con un filter pero de esta manera es mucho mas precisom usando regex

 console.log('palabras',wordCount)
console.log('palabra React', ReactWordCount)

Event Loop & Code Execution

console.log('Inicio del programa');

setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout ejecutado');
}, 0);

setImmediate(() => {
    console.log('setImmediate ejecutado');
});

process.nextTick(() => {
    console.log('process.nextTick ejecutado');
});

console.log('Fin del programa');

Explicación:

  1. Se imprime "Inicio del programa".
  2. setTimeout se programa con un tiempo de espera de 0 ms, pero no se ejecuta inmediatamente.
  3. setImmediate también se programa para ejecutarse en la fase de "check" del event loop.
  4. process.nextTick se ejecuta antes de que el event loop avance a la siguiente fase, por lo que se ejecuta antes que setTimeout y setImmediate.
  5. Se imprime "Fin del programa".
  6. process.nextTick se ejecuta inmediatamente después del código síncrono.
  7. setTimeout y setImmediate se ejecutan en sus respectivas fases del event loop.

El orden de ejecución en la consola generalmente será:

Inicio del programa
Fin del programa
process.nextTick ejecutado
setTimeout ejecutado
setImmediate ejecutado

Esto demuestra cómo el event loop maneja diferentes tipos de tareas en Node.js. 🚀

ejecucion del codigo

El proceso de ejecución en Node.js comienza cuando el código es colocado en el Call Stack. Si la tarea es sincrónica, se ejecuta y se elimina de inmediato. Si es asíncrona (como una operación de E/S o un temporizador), se delega a libuv, que la registra y la ejecuta en segundo plano. Una vez completada, la tarea es enviada de vuelta para ser procesada y finalmente eliminada del Call Stack, permitiendo que la siguiente instrucción continúe su ejecución.

ejecucion de codigo

Event Loop

Aquí tienes una versión mejorada con una descripción clara del Event Loop y la analogía bien explicada:

¿Qué es el Event Loop?

El Event Loop es el mecanismo fundamental de Node.js que permite la ejecución de operaciones asíncronas sin bloquear el flujo del programa. Se encarga de gestionar tareas en segundo plano y ejecutarlas en el momento adecuado.

Cuando se ejecuta código en Node.js, las operaciones sincrónicas se procesan de inmediato en la pila de llamadas (Call Stack), mientras que las tareas asíncronas (como temporizadores, operaciones de E/S o promesas) se delegan al sistema de manejo de eventos y se colocan en una cola de tareas para ser ejecutadas posteriormente cuando el Call Stack esté vacío.

El Event Loop es el encargado de revisar constantemente si hay tareas pendientes en la cola y ejecutarlas cuando corresponda.

Analogía del Event Loop con una cocina

Imagina que el Event Loop es una madre cocinera, que debe preparar la comida siguiendo un proceso eficiente.

  • El hijo (libuv) es su ayudante, que se encarga de traer los ingredientes de la tienda.
  • La mesa (cola de tareas) es el lugar donde se colocan los ingredientes listos para ser procesados.
  • El pollo (tarea asíncrona) es un ingrediente que el hijo debe traer antes de que la madre pueda cocinarlo.

Paso a paso en la cocina:

1️⃣ La madre (Event Loop) comienza a cocinar con los ingredientes que ya tiene (ejecuta el código sincrónico).
2️⃣ El hijo (libuv) recibe un encargo de pollo (una tarea asíncrona, como leer un archivo o hacer una petición a la base de datos).
3️⃣ Mientras el hijo va por el pollo, la madre sigue cocinando con lo que ya tiene (Node.js sigue ejecutando otras tareas disponibles).
4️⃣ Cuando el hijo vuelve con el pollo (la tarea asíncrona se completa), lo coloca en la mesa (cola de tareas).
5️⃣ La madre revisa la mesa y, si el pollo está listo, lo cocina y lo sirve (el Event Loop ejecuta la tarea cuando el Call Stack está libre).
6️⃣ El proceso se repite, asegurando que todas las tareas se manejen de manera eficiente y sin bloquear la cocina.

Conclusión

  • El Event Loop (madre) organiza y ejecuta las tareas cuando es el momento adecuado.
  • libuv (hijo) maneja tareas asíncronas y las coloca en la cola de tareas (mesa) cuando están listas.
  • El código sincrónico se ejecuta de inmediato, mientras que las tareas asíncronas se resuelven cuando el Event Loop las procesa.

Así es como Node.js gestiona múltiples tareas sin bloquear la ejecución del programa. 🚀🔥

event loop

preguntas:

cuando se completa una tarea asincrona en libuv, En que momento decide Node Ejecutar la funcion callback asociada en la pila de llamada (callstack)?

  • Callbacks son ejecutados solo cuando el callstack esta vacio

Node espera a que la pila de llamdas este vacia antes de ejecutar un callback o interrumpe el flujo normal de ejecucion para ejecutar el callback?

  • el flujo normal de ejecucion no se interrumpira para ejecutar una funcion de devolucion de llamada

si do tareas asincronas como setTimeout y readFile se completan al mismo Tiempo, Como se decide Node que callback ejecutar primero en la pila de llamdas? , uno tiene prioridad sobre el otro?

los callbacks de temporizador se ejecutar antes que las devoluciones de llamda I/O, incluso si ambas estan listas exactamente al mismo tiempo.