Node.jsは、JavaScriptで動く、非同期イベント駆動の特性を持つプラットフォームです。

この記事では、Node.jsの使い方やインストール方法、ほかにもメリット・デメリットなどを解説しています。

この記事を読んで、Node.jsを用いたアプリ開発の参考にしてください。

Node.jsとは?定義と主な特徴を解説

Node.jsは、JavaScriptランタイム環境で、非同期イベント駆動の特性を持つプラットフォームです。

サーバーサイドのJavaScriptアプリケーションを構築するために設計されており、クライアントサイドのブラウザで実行される通常のJavaScriptとは異なります。

ここでは、以下の項目にわけて、Node.jsの基本に触れていきます。

• Node.jsの定義
• Node.jsの特徴

それぞれみていきましょう。

Node.jsの定義

Node.jsは、JavaScriptの実行環境の1つで、イベント化された入出力を扱うサーバーサイド環境です。

これは、Webサーバーなどの、スケーラブルなネットワークプログラムの記述を意図したものです。Node.jsは、同時に大量の接続があっても、それをさばけるようなネットワークアプリケーションを構築するために設計されたJavaScript環境です。

Node.jsは、JavaScriptでの記述を行うため、JavaScriptの基本的な知識を学んでおく必要があります。

Linuxサーバーにインストールして使用することが多いですが、macOS版や Windows版もあります。

Node.jsの特徴

Node.jsは、JavaScriptランタイム環境であり、非同期イベント駆動の特性を持つプラットフォームです。

Node.jsのおもな特徴は、以下のとおりです。

• 非同期イベント駆動
• 高速な実行が可能
• シングルスレッドで動作する
• パッケージ管理ができる
• サーバーサイド開発が主流

Node.jsの一番の特徴は、非同期イベント駆動であることです。

非同期イベント駆動とは、イベント駆動型プログラミングを利用して非同期的に処理を実行することで、何かしらの要求が発生した時に処理を実行する方式のことをいいます。イベント単位でプログラムを記述するため、処理の分割や開発が容易になることが特徴です。

Node.jsは非同期イベント駆動を採用することで、複数の操作を同時に実行することができ、効率的にリクエストを処理できます。

ほかにも、シングルスレッドで動作するものの非同期処理とイベントループを利用して、複数のタスクを同時に処理することが可能です。

Node.jsは、npm（Node Package Manager）を使用しており、豊富なパッケージやライブラリが提供されています。

開発者は、これらパッケージを利用することで、アプリケーションが構築しやすくなっています。

Node.jsの基本的な使い方をマスターしよう

Node.jsは、非同期イベント駆動で機能する、JavaScript実行環境の1つであることがわかりました。

ここでは、実際にNode.jsを利用するために、以下の項目に分けてNode.jsの基本的な使い方を解説します。

• Node.jsのインストール方法
• Node.jsでアプリ開発の基本

それぞれみていきましょう。

Node.jsのインストール方法

ここでは、Node.jsのインストール方法をみていきますが、インストール方法はオペレーティングシステム（OS）によって異なります。

このため、以下の項目に分けて、それぞれインストール方法を解説します。

• Windows
• macOS
• Linux

それぞれ解説します。

Windows

Windowsでのインストール方法は、以下のとおりです。

• Node.jsの公式ウェブサイトにアクセス
• LTSと書かれた安定版をダウンロード
• インストーラーの指示に従ってインストール
• コマンドプロントまたはPowerShellを開いて「node -v」と入力しバージョンを確認

参考：Windows での NodeJS のインストール｜Microsoft Learn

macOS

macOSでのインストール方法は、以下のとおりです。

• Node.jsの公式ウェブサイトにアクセス
• LTSと書かれた安定版をダウンロード
• ダウンロードされたインストーラー（.msiファイル）を実行
• インストーラーの指示に従ってインストール
• ターミナルを開いて「node -v」と入力しバージョンを確認

参考：node.jsインストール｜公式サイト

Linux

Linuxでのインストール方法は、以下のとおりです。

• 公式の指示に従って「npm」をインストール
• インストールが完了したら「node -v」と入力しバージョンを確認

参考：node.jsダウンロード｜公式サイト

Node.jsのインストールは、公式サイトからインストーラーを入手してインストールするのが一般的ですが、Linuxは「npm」をインストールしてNode.jsを利用します。

「npm」は、Node.jsのバージョン管理が容易にできるため、おすすめです。

Node.jsでのアプリ開発の基本

ここでは、Node.jsでのアプリ開発の流れを解説します。

Node.jsでアプリ開発を行う際は、以下の流れで作業を進めます。

• Node.jsのインストール
• プロジェクトの作成
• 基本的なサーバーの設定
• アプリケーションの機能拡張
• 静的ファイルの扱いの決定
• データベースの検討
• プログラム実装＆テスト＆デバッグ
• デプロイ

先述のとおり、まずはNode.jsをインストールした上で、プロジェクトを作成したのち基本的なサーバーの設定を行います。

次に行うのは、アプリケーションの機能拡張で、たとえば、ルーティング・ミドルウェアの使用・セキュリティ対策などが含まれます。

ほかにも、データベースが必要な場合は、選択したデータベースを統合してデータの読み書き処理も実装が必要です。

アプリケーションを実装したら、その品質を確保するためにテストやデバッグを実施します。テストフレームワークやデバッグツールを活用すれば、実施しやすいでしょう。

アプリケーションが完成したら、Node.jsを動かすサーバー上にデプロイします。

このような手順で、Node.jsでのアプリ開発を行います。

Noede.jsでできることを業務・目的別に解説

ここまでで、Node.jsの基本的な使い方が伝わったでしょうか。

次に、Node.jsでできることを業務と目的別に、以下の項目に分けて解説します。

• Webアプリ開発での利用
• API開発での利用
• スケーラビリティの実現

それぞれみていきましょう。

Webアプリ開発での利用

Node.jsでは、Webアプリ開発での利用が可能で、おもな活用方法は以下のとおりです。

• Express.jsを使用したサーバーサイド開発
• WebSocketを使用したリアルタイム通信
• フロントエンド開発との統合

Express.jsは、Node.jsのための軽量で柔軟なWebアプリケーションフレームワークです。サーバーサイドのルーティングやミドルウェアの使用を通じて、アプリケーションの構造を定義しやすくなります。

WebSocketは、リアルタイムな双方向通信を可能にするプロトコルで、Node.jsではsocket.ioなどのライブラリを使用して簡単に統合が可能です。リアルタイムな通信をする機能の一例として、チャット機能や掲示板などのツールやサービスを思い浮かべるとわかりやすいでしょう。

Node.jsは、フロントエンド開発との統合が可能です。

クライアントサイドとサーバーサイドで同じJavaScriptを使用すれば、フロントエンドとの協業が可能となります。共通のコードやライブラリを使用して、開発プロセスの効率化がはかれます。

API開発での利用

Node.jsでAPI開発を行うと、以下のような利点があります。

• 高速な非同期処理が活用できる
• 大量のアクセスに強い
• シンプルなプログラミングモデル
• リアルタイム性が必要なアプリケーションの開発に最適

Node.jsは非同期処理ができるため、高速での実行が可能であり、多くの接続があってもリアルタイムでレスポンスを返せる特徴があります。リアルタイムでレスポンスを返せるために、大量のアクセスに強く、リアルタイム性を要求する大規模なシステムでも十分に活用できます。

大量アクセスに強いのは、Node.jsがノンブロキングI/Oモデルを採用しており、I/Oの処理を待たずに次の処理を始めることができるのも理由の一つです。

フロントエンドもJavaScriptで開発して、言語を統一できる点は、Webアプリ開発と同様です。

スケーラビリティの実現

Node.jsでのスケーラビリティを実現するためには、リソースの効率的な利用や、適切なアーキテクチャの採用が必要です。

具体的には、以下のような点を考慮する必要があります。

• 非同期処理とイベント駆動
• クラスタリング
• ロードバランシング
• キャッシング
• 非同期データベースアクセス
• モジュールとマイクロサービスアーキテクチャ
• プロファイリングとモニタリング
• スケーラビリティのテスト

スケーラビリティを実現するために、Node.jsの主要な特徴である非同期イベント駆動モデルを理解して、非同期処理を実装することが重要です。

Node.jsでは非同期処理により、シングルスレッドでも複数の処理を同時に進行できるため、待機時間が発生しても他の処理がブロックされることはありません。

クラスタリングを利用すれば、複数のプロセスを起動し、それぞれがリクエストが処理することでマルチコア環境での効率的な処理を実現できます。

複数のプロセスを同時に制御するために、ロードバランシングは重要な高奥です。ロードバランサーを使用して、リクエストを複数のNode.jsサーバーに均等に分散することができ、単一のサーバーに服が集中することを防ぎます。

ほかにも、キャッシングを活用して、頻繁にアクセスされるデータや計算結果を一時的に保存することができます。キャッシングを活用すれば、同じリクエストに対して再計算の実施を防ぎ、処理速度を向上させます。

Node.jsのメリット・デメリットを整理

Node.jsは、Webアプリ開発やAPI開発などができることがわかりました。

では、Node.jsを活用することで得られるメリットやデメリットは、どのようなものがあるのでしょうか。

ここでは、以下の項目に分けて、Node.jsのメリット・デメリットをみていきます。

• Node.jsのおもなメリット
• Node.jsのデメリット・注意点

それぞれ解説します。

Node.jsのおもなメリット

Node.jsのおもなメリットは、以下のとおりです。

• 高速な実行が可能
• 非同期イベント駆動ができる
• シングルスレッドとスケーラビリティが利用できる
• クライアントサイドとサーバーサイドで同じ言語が利用できる
• npmでバージョン管理が可能
• フレームワークが活用できる
• クロスプラットフォームに対応している
• リアルタイム機能のサポートがある

Node.jsは高速な実行が可能で、迅速なリクエスト処理や高いパフォーマンスが実現できるため、大量アクセスなどの処理に向いています。

非同期イベント駆動モデルであるため、I/O待ちが発生しても他の処理をブロックせずに続けられ、同時に多くのリクエストやイベントが処理できます。

シングルスレッドで動作しながらも、非同期処理とイベントループによって、複数の同時接続に柔軟な対応が可能です。

ほかにも、JavaScriptでクライアントサイドとサーバーサイドを実装することで、統一感のあるコーディングができるでしょう。

WebSocketを利用してリアルタイムな双方向通信をサポートしており、リアルタイムなアプリケーションやチャット機能を簡単に実装できることもメリットの一つです。

Node.jsのデメリット・注意点

Node.jsには、以下のようなデメリットや注意点があります。

• 単一スレッドの制約がある
• 長時間の計算処理に注意
• 成熟度の低いライブラリがある
• 動機的なI/O操作では性能の低下が発生する
• デバッグが難しい
• メモリ管理に注意が必要
• コアモジュールの不足

Node.jsは、イベントループを利用した非同期処理により非同期イベントを効率的に処理しますが、これは単一スレッドで実現されています。CPUを複数コアで効率的に利用することは難しく、CPU密集型の処理には向いていません。

長時間かかる処理がある場合には、その間ほかのイベントがブロックされ処理が進まなくなる可能性があるため、注意が必要です。このようなことが問題となる場合、処理を分割して非同期に実行するか、バックグラウンドプロセスを検討する必要があるでしょう。

Node.jsの仕組みとして、コールスタックが単純でなくなることがあり、デバッグが難しくなる場合があります。エラーメッセージだけでは実行結果に何が問題なのかわかりづらいことがあり、このような場合はデバッグツールの利用がおすすめです。

大規模で長時間稼働するアプリケーションでは、メモリリークの可能性があるため、メモリ管理には注意が必要です。メモリリークを避けるために、Node.jsの定期的な再起動などを検討して、メモリを解放するようにしましょう。

Node.jsを自社開発で利用するか、外注かの判断ポイント

Node.jsにはさまざまなメリット・デメリットがあることがわかりました。

これら、Node.jsの特徴を理解した上で利用することが必要となりますが、自社で開発を行うのが難しいケースもあるでしょう。

その場合は外注して開発を行うことをおすすめします。

ここでは、どのようなケースが自社開発を選択すべきか、注を選択すべきかを解説します。

• 自社開発を選択すべきケース
• 外注を推奨するケース

自社がどのケースに当てはまるかを確認して、自社開発を行うか外注するかの参考にしてください。

自社開発を選択すべきケース

Node.jsで自社開発を選択すべきケースは、以下のとおりです。

• 専門的な要件や技術スタックが必要となる
• プロジェクトの規模が大きく複雑さがある
• 長期的な戦略や目標がある
• セキュリティの重要性が高い
• 組織内に十分なリソースと知識がある
• 柔軟なスケジュール管理がしたい
• コストをかけたくない

自社の組織内に十分なリソースがあり、Node.jsに対する知識が備わっていれば、自社開発を選択すべきでしょう。

ほかにも、該当プロジェクトが特定の専門的な要件や技術スタックを必要とする場合、外注ではのぞむような人材が見つからない場合が多いため、自社開発が適しています。

そのほかのケースとしては、プロジェクトの規模が大きかったり長期的な戦略や目標があるなどの理由で、自社で自由なスケジュールや予算立てをしたいために、自社開発を選択するケースもあります。

これらの条件がどれだけ揃うかで、Node.jsを自社開発するかどうかを検討するとよいでしょう。

外注を推奨するケース

Node.jsの開発を外注で行うことを推奨するケースは、以下のとおりです。

• 短期プロジェクトである
• 特定のスキルや経験が自社にない
• 予算の制約がある
• スケジュールの短縮を行う必要がある
• 専門的な知識やコンサルティングが必要
• アウトソーシングの経験が豊富

短期のプロジェクトである場合、外部の開発者やチームを利用することで、素早くリリースができる可能性があります。コスト面で考えても、必要な時だけ外部リソースを活用することになるため、コスト削減につながるでしょう。

組織内にNode.jsのスキルや経験が不足している場合、外部のエンジニアを招くことで、プロジェクトの成功につなげることができます。

より専門的な知識が必要だったりプロジェクトに対してのコンサルティングが必要だったりする場合、外部のエンジニアやコンサルタントを利用することで、プロジェクトの品質を高めることができます。

ほかプロジェクトでも、自社開発ではなく外注をおこなっているのであれば、同じく外部の開発者やチームを利用することが推奨されます。

Node.jsの知識やスキルが自社で準備できない場合や一時的に必要となる場合は、自社で育成して人材を用意するよりも、外注した方がよいでしょう。

Node.jsの学習方法

Node.jsは自社開発でも開発が可能ですが、短期プロジェクトであったり自社にリソースがなかったりする場合は、外注での開発がおすすめです。

では、Node.jsはどのように学習していくとよいのでしょうか。

ここでは、Node.jsの学習方法を以下の項目に分けて、解説します。

• Node.jsの学習ステップ
• 学習教材の選び方と種類

それぞれみていきましょう。

Node.jsの学習ステップ

Node.jsは以下の項目を学習していくとよいでしょう。

• JavaScriptの基礎
• 非同期プログラミング
• npmの基本
• Node.jsの基礎
• Express.jsの理解
• データベース接続
• RESTful APIの構築
• WebSocketの学習
• テストの実施
• デプロイと運用

Node.jsを使いこなすために、まずは、JavaScriptの基礎を学びましょう。Node.jsは、JavaScriptランタイムであるため、JavaScriptの基本的な文法や概念を理解することが重要です。

非同期プログラミングを理解することで、コールバック関数・Promise・async/await などの非同期プログラミングの手法を学べます。

Node.jsの基礎を学べたら、そのフレームワークである、Express.jsの基礎も理解しましょう。

Node.jsで開発するシステムで、データベースが必要な場合は、Node.jsとデータベースの連携を学ぶ必要があります。

リアルタイムな双方向通信を実現するためには、WebSocketの理解が重要です。

これらNode.js特有の知識やスキルを一通り学べれば、自身がのぞむようなアプリを作成できるでしょう。

学習教材の選び方と種類

Node.jsの学習教材を選ぶ際には、以下をポイントにして選ぶとよいでしょう。

• 信頼性とアップデートの頻度が高い
• 対象者のレベルがどの程度か（初心者・中級者・上級者）
• 実践例と演習が豊富にあるか
• コミュニティサポートが充実しているか

利用する学習教材が、最新の情報とトレンドに追いつけるような、信頼性のある情報源やアップデートが頻繁に行われるものかどうかを確認しましょう。

ほかにも、学習する人の対象者のレベルとあった教材かどうかも確認しておくことが重要です。学習教材に実践例と演習が豊富にあれば、理論だけでなく実践的なスキルを身につけられます。

オンラインコミュニティやフォーラムでサポートが提供されている教材であれば、学習中に疑問や問題が生じた際にサポートを受けやすく、便利です。

Node.jsが学べる学習教材には、以下のような種類があります。

• オンライン学習
• 書籍
• 公式ドキュメント
• オンラインリソースやブログ
• YouTubeチュートリアル
• コミュニティやフォーラム

Node.jsの公式ドキュメントは非常に詳細に記述されており、信頼性があるためおすすめです。特に新しい機能やAPIの利用方法を知りたい場合は、公式ドキュメントを参照することが重要です。

ほかにも、YouTubeチュートリアルを利用するのもおすすめです。ビデオ形式で実際のコーディングを見ながら学ぶことができるものあるため、探してみるとよいでしょう。

Node.jsの将来性

Node.jsでは、さまざまな方法で学習ができることがわかりました。

では、このNode.jsの将来性はどのようになっているのでしょうか。

ここでは、Node.jsの将来性を以下の項目に分けて、解説します。

• Webアプリ分野の主流化
• IoTやサーバレスとの連携強化
• 機械学習・ディープラーニング分野とのコラボレーション

それぞれみていきましょう。

Webアプリケーション分野の主流化

Node.jsは、Webアプリ開発分野での主流となっており、将来性が高いです。Node.jsは、大量アクセスに強くリアルタイムでの処理が可能など、特徴的なメリットが多くあります。

また、サーバーサイドの開発にも対応できるため、Webアプリケーション開発においては、フロントエンドからサーバーサイドまで幅広い開発が可能です。

このような理由から、Node.jsはWebアプリ開発分野の主流となっており、これからも使い続けられることが予想されるため、将来性は高いでしょう。

IoTやサーバレスとの連携強化

Node.jsはIoTやサーバーレスとの相性が良く、連携しやすいです。

Node.jsの非同期処理とイベント駆動モデルは、IoTデバイスとの通信やデータ処理に適しています。デバイスからのデータをリアルタイムで処理し、イベントに応じてアクションをトリガーができるため、相性が良いです。

サーバーレスアーキテクチャーは、イベント駆動型であるため、Node.jsのイベント駆動モデルと連携しやすいです。

このような、これから需要高まっていくであろう、最新技術との相性が良いNode.jsは将来性が高いといえるでしょう。

機械学習・ディープラーニング分野とのコラボレーション

Node.jsは、機械学習やディープラーニングの分野とのコラボレーションが可能です。

Node.jsのフレームワークである、Express.jsやKoa.jsなどのフレームワークを使用して、機械学習モデルやディープラーニングモデルをWebサービスとしての提供が可能です。

ほかにも、機械学習モデルやディープラーニングモデルのAPIを構築することができます。

Node.jsは高速な処理が可能であるため、データの収集・変換・前処理などを行い、成形されたデータを機械学習モデルに供給することができます。

このように、Node.jsは柔軟性と豊富なエコシステムを持つため、機械学習やディープラーニングとのコラボレーションに向いています。

Node.jsのまとめ

Node.jsは、JavaScriptの実行環境の1つで、非同期イベント駆動の特性を持つプラットフォームです。

Node.jsでは、Webアプリ開発だけでなくAPI開発やスケーラビリティの実現も可能で、さまざまな開発用途があります。

このようにNode.jsにはさまざまなメリットがありますが、長時間の処理がある場合には、その間ほかのイベントが止まってしまうというデメリットもあります。

Node.jsの開発は自社開発も可能ですが、短期プロジェクトであったり自社で育成しなければ人材が準備できなかったりする場合は、外注開発も選択肢の一つです。

外注は開発会社に発注するものですが、開発会社にはさまざまな会社があるため、どの開発会社が良いか迷うこともあるでしょう。

このように、Node.jsの開発をどの開発会社に外注するか迷った際は、株式会社Jiteraにご相談ください。

Node.jsを用いてどのような開発をしたいかをヒアリングさせていただき、その要望に応じて最適なアドバイスや提案をさせていただきます。