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Développement backend
Introduction générale
Le premier chapitre a posé les bases de la stack MERN, explorant ses composants essentiels. Nous passons maintenant à un aspect vital de tout projet web : le backend. Ce chapitre plonge au cœur des opérations web, où la logique métier s’active, les données sont traitées, stockées et sécurisées.
Focalisés sur MongoDB pour la gestion des données, Node.js pour l’exécution et Express.js pour le framework serveur, nous découvrons comment ces technologies s’harmonisent pour bâtir des backends efficaces. À travers des exemples concrets, conseils et exercices, ce chapitre vous guide dans la maîtrise en préparant le terrain pour une immersion dans le développement backend avec la stack MERN.
Introduction au développement backend
Le développement backend, aussi connu sous l’appellation « développement côté serveur », englobe toutes les opérations qui se déroulent en arrière-plan d’une application web ou mobile. C’est la partie de l’application que l’utilisateur ne voit pas, mais qui est cruciale pour le fonctionnement de l’application. Les développeurs backend se concentrent sur les bases de données, la logique applicative, l’architecture des systèmes et l’administration des serveurs.
Leur travail inclut les éléments suivants :
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Gestion des bases de données : gérer le stockage, la récupération et la manipulation des données. Le backend joue le rôle d’intermédiaire entre la base de données et le frontend de l’application.
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Logique applicative : c’est le cœur fonctionnel de l’application, qui traite les données d’entrée, effectue des calculs et prend des décisions.
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Authentification et autorisations : il s’agit de la gestion des accès utilisateurs et la sécurisation des données sensibles.
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Intégration de systèmes : c’est la connexion de l’application avec des services tiers tels que des processeurs de paiement, des systèmes...
Présentation de Node.js
Node.js a révolutionné le monde du développement web en permettant l’exécution de JavaScript côté serveur. Il s’agit d’un environnement d’exécution léger et efficace, construit sur le moteur JavaScript V8 de Google Chrome. Node.js utilise un modèle d’entrée/sortie non bloquant et orienté événements, ce qui le rend particulièrement bien adapté pour développer des applications web scalables et performantes. Dans cette section, nous aborderons les aspects fondamentaux de Node.js, sa mise en place, et son utilisation dans le contexte du développement backend avec la stack MERN.
1. Introduction à Node.js
a. Caractéristiques uniques de Node.js
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Asynchrone et événementiel : au cœur de Node.js se trouve un modèle asynchrone non bloquant, qui lui permet de traiter plusieurs connexions simultanément sans ralentissement, rendant les applications plus réactives.
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Unifié : Node.js brise les frontières entre le développement frontend et backend, permettant une expérience de développement cohérente et une réutilisation du code, ce qui réduit le temps et les coûts de développement.
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Écosystème npm : avec npm, Node.js bénéficie d’une vaste bibliothèque de modules open source, permettant aux développeurs de trouver des outils et des bibliothèques pour presque toutes les tâches et fonctionnalités imaginables, accélérant considérablement le processus de développement.
b. Applications typiques avec Node.js
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Développement de serveurs web : créez des serveurs HTTP robustes et légers pour vos applications web ou mobiles, avec une gestion efficace des connexions client et une haute performance.
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Applications temps réel : grâce à sa nature asynchrone, Node.js est idéal pour les applications nécessitant des interactions en temps réel, telles que les chats en direct, les jeux en ligne et les collaborations en temps réel.
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API RESTful et microservices : construisez des API RESTful efficaces et évolutives pour servir de backend à vos applications web et mobiles, ou développez des...
Découverte d’Express.js
1. Qu’est-ce qu’Express.js ?
a. Définition
Express.js est un framework web minimaliste et flexible pour Node.js, fournissant un ensemble robuste de fonctionnalités pour développer des applications web et des API. Il est conçu pour faciliter la création de serveurs web rapides et optimisés, offrant aux développeurs une interface simple pour gérer les routes, les requêtes et les vues.
b. Importance dans la stack MERN
Dans le contexte de la stack MERN, Express.js sert de couche intermédiaire entre la base de données MongoDB et le frontend React.js. Il joue un rôle crucial en gérant la logique côté serveur, y compris les requêtes HTTP, la gestion des sessions et la communication avec la base de données. L’utilisation d’Express.js avec Node.js permet de bénéficier d’une exécution JavaScript côté serveur, rendant le développement d’applications MERN cohérent et efficient grâce à l’utilisation d’un seul langage de programmation sur l’ensemble de la stack.
c. Caractéristiques principales
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Simplicité : Express.js offre une approche minimaliste de la programmation serveur, permettant aux développeurs de construire des applications puissantes avec peu d’effort.
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Flexibilité : il offre une grande flexibilité dans la structure de l’application, permettant aux développeurs de choisir les meilleurs outils et bibliothèques selon leurs besoins.
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Middleware : Express.js utilise le concept de middleware pour étendre ses fonctionnalités. Les middlewares sont des fonctions exécutées après la réception de la requête et avant l’envoi de la réponse, utilisées pour exécuter tout code, modifier les objets de requête et de réponse, terminer le cycle de la requête-réponse, ou appeler la prochaine fonction de middleware.
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Routing : Express facilite la gestion des routes. Il détermine comment l’application répond à une demande client basée sur un chemin ou une URI spécifique, ainsi que sur une méthode HTTP (GET, POST, etc.).
d. Conclusion
L’intégration d’Express.js...
Introduction à MongoDB
1. Qu’est-ce que MongoDB ?
MongoDB est une base de données NoSQL orientée documents, très prisée dans le développement d’applications modernes grâce à sa flexibilité, sa facilité de déploiement, son approche schéma-moins et une interface utilisateur friendly. C’est le « M » dans la stack MERN, où il sert de couche de stockage de données.
Principes de base
MongoDB stocke des données sous forme de documents, ce qui diffère des bases de données relationnelles qui utilisent des tables et des enregistrements. Chaque document est structuré comme un objet JSON (JavaScript Object Notation) avec des paires clé-valeur. Cette structure rend MongoDB extrêmement flexible et adaptable à divers charges de données et types de requêtes.
Avantages de MongoDB
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Flexibilité des schémas : contrairement aux bases de données relationnelles, MongoDB permet aux développeurs de stocker des documents qui n’ont pas besoin de correspondre à un schéma prédéfini. Cela facilite et accélère le développement d’applications car les modifications de schéma ne nécessitent pas de migrations coûteuses.
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Scalabilité : MongoDB est conçu pour être facilement scalable. La base de données peut être étendue horizontalement, ce qui signifie que vous pouvez augmenter la capacité de stockage en ajoutant plus de serveurs. Ceci est crucial pour les applications qui doivent gérer de grandes quantités de données et un trafic utilisateur élevé.
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Performance : les opérations de lecture et d’écriture sont optimisées pour être rapides. MongoDB utilise des index pour accélérer les opérations de données, et les documents stockés dans une collection peuvent être récupérés rapidement grâce à ces index.
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Interface utilisateur et expérience utilisateur (UI/UX) : MongoDB offre une interface utilisateur moderne et intuitive via plusieurs dashboards, tels que MongoDB Compass et MongoDB Atlas. Ces outils permettent aux développeurs et administrateurs de base de données...
Intégration de MongoDB avec Node.js et Express.js
Dans cette section, nous allons explorer en profondeur comment Node.js et Express.js communiquent avec MongoDB pour une intégration optimale dans la stack MERN. Nous verrons comment utiliser le pilote MongoDB natif, simplifier les interactions avec Mongoose et réaliser des opérations CRUD de manière efficace, tout en appliquant les meilleures pratiques pour un développement sécurisé et performant.
1. Utilisation du pilote MongoDB dans une application Node.js
Pour intégrer MongoDB dans une application Node.js, il est essentiel de comprendre comment utiliser le pilote MongoDB natif. Ce pilote permet une communication directe avec la base de données, offrant une flexibilité maximale pour gérer les données.
Installation du pilote MongoDB
Pour commencer, vous devez installer le pilote MongoDB. Ouvrez votre terminal et exécutez la commande suivante :
npm install mongodb Connexion à MongoDB
Une fois le pilote installé, nous devons établir une connexion avec notre base de données MongoDB. Voici un exemple de code pour se connecter à une base de données MongoDB à l’aide du pilote natif en utilisant les variables d’environnement pour sécuriser les informations sensibles (explication section Utilisation des variables d’environnement pour sécuriser les informations sensibles) :
app.js :
require("dotenv").config();
const { MongoClient } = require("mongodb");
async function main() {
const uri = process.env.MONGODB_URI;
const client = new MongoClient(uri);
try {
// Connexion au Cluster MongoDB
await client.connect();
console.log("Connexion avec succès à MongoDB");
// Liste de bases de données
const databasesList =
await client.db().admin().listDatabases();
console.log("Bases...Tests unitaires avec Node.js
Les tests unitaires sont des éléments essentiels du développement de logiciels, particulièrement dans le cadre des applications web complexes utilisant la stack MERN. Ils permettent de vérifier que chaque composant de l’application fonctionne comme prévu, d’identifier les bugs à un stade précoce du développement, et de prévenir les régressions lors des mises à jour futures.
Cette section explore les outils et techniques de tests unitaires dans un environnement Node.js, en commençant par une introduction aux tests avec Mocha et Chai, ainsi que l’écriture de tests pour les API REST.
1. Introduction aux tests avec Mocha et Chai
Les tests unitaires sont essentiels pour garantir la qualité et la fiabilité des applications web. Mocha et Chai sont deux outils populaires dans l’écosystème Node.js pour écrire et exécuter des tests. Mocha est un framework de test riche en fonctionnalités, tandis que Chai est une bibliothèque d’assertions qui offre une syntaxe fluide et expressive pour vérifier les résultats des tests.
a. Qu’est-ce que Mocha ?
Mocha est un framework de test JavaScript qui s’exécute sur Node.js et dans le navigateur. Il permet d’écrire des tests de manière asynchrone, de structurer les tests en suites et en cas de test, et de générer des rapports de test clairs et détaillés. Mocha est flexible et peut être utilisé avec diverses bibliothèques d’assertions, de moqueries et d’espionnage.
Les principales fonctionnalités de Mocha incluent :
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Support des tests asynchrones : Mocha facilite l’écriture de tests pour les opérations asynchrones.
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Gestion des hooks : before, after, beforeEach et afterEach, permettent de configurer des préconditions et des postconditions pour les tests.
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Rapports de test : Mocha propose différents formats de rapports pour visualiser les résultats des tests.
b. Qu’est-ce que Chai ?
Chai est une bibliothèque d’assertions pour Node.js et le navigateur. Elle fournit des interfaces d’assertion BDD (Behavior-Driven Development) et TDD (Test-Driven Development) pour exprimer les tests...
Conclusion du chapitre
1. Récapitulatif des compétences acquises
Dans ce chapitre, nous avons exploré les bases du développement backend avec la stack MERN, en mettant l’accent sur l’utilisation de Node.js et Express.js pour créer des serveurs web robustes et sur la manière d’intégrer MongoDB pour la gestion des données. Nous avons appris comment installer et configurer l’environnement de développement Node.js, ainsi que les bases de l’utilisation d’Express.js pour la gestion des routes et des requêtes HTTP. De plus, nous avons découvert comment utiliser MongoDB pour effectuer des opérations CRUD basiques et comment intégrer cette base de données avec Node.js et Express.js.
Les compétences acquises incluent :
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la compréhension des concepts clés du développement backend et du rôle de Node.js, Express.js et MongoDB dans ce contexte ;
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la capacité à installer et configurer un environnement de développement Node.js ;
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les compétences afin d’utiliser Express.js pour créer et gérer des serveurs web ;
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la connaissance des opérations CRUD avec MongoDB et l’intégration de cette base de données dans une application MERN.
2. Meilleures pratiques pour le développement backend avec la stack MERN
Pour assurer un développement...