Bun, Deno, Node.js? Recreando un runtime de JavaScript desde cero - Entender la magia detrás de Node.js

Hoy, voy a hablarles sobre algunos experimentos, algunas ciencias locas que he estado haciendo usando JavaScript y muchas cosas, y espero que realmente les guste este contenido porque fue un verdadero esfuerzo crear todo aquí. Así que para comenzar, todo lo que voy a mostrarles hoy está ya en línea, así que después de toda la charla voy a mostrarles algunos enlaces para que puedan ir allí, pero por favor, si pueden, tomen una foto de esta charla, mencionen el evento, mencionenme a mí porque esto nos ayuda mucho con el trabajo que hemos estado haciendo.

Muy bien. Estoy muy emocionado, voy a hablar sobre Node.js y el creador de NodeJS está aquí, el bun, y así sucesivamente. Así que es bastante asombroso. Bueno, primero que nada, he estado haciendo muchos otros experimentos. Estaba tratando de reimplementar Node.js, reimplementando WebSockets, reimplementando una cobertura de código también, así que he estado haciendo muchas preguntas específicas, así que soy muy curioso, y todos estos tutoriales están allí para que puedan encontrarlos también.

Bueno, todo este experimento comenzó cuando comencé a preguntarme, bueno, ¿realmente sé qué es Node.js? Así que comencé a investigar, y descubrí que algunos posts decían que V8 hace una cosa, Libv hace otra, JavaScript es otro rol, y a veces un post era controvertido con otro, así que estaba como, hmm, tal vez debería aprender más, tal vez debería entender mejor. Así que realmente no sé cómo está funcionando detrás de escena, cómo realmente está funcionando. Así que comencé a investigar un poco, y descubrí que no hay contenido sobre esto. Nadie ha recreado todo el material, compilando todas las bibliotecas, pero comencé a investigar en el sitio web de Node.js, y esos enlaces ayudaron mucho a aprender cómo el bucle de eventos, cómo el módulo de concurrencia en Node.js estaba funcionando, pero aún así, quería más. Así que por eso creé este tutorial. Este es un tutorial completo paso a paso, en el cual se basa esta charla, así que esta charla va a ser muchos puntos destacados, porque no puedo mostrar todo el trabajo práctico aquí. Así que pueden intentarlo más tarde.

Solo un aviso, antes de continuar, voy a decirles, todo aquí es parte de mi investigación, ¿de acuerdo? No soy un desarrollador de C++. Ustedes podrían ver muchas malas prácticas allí, pero es algo que estaba disfrutando hacer. Además, esto es parte de mi propia investigación. Como les digo, no hay contenido en internet. Así que comencé a preguntar a algunos amigos, mirando el código fuente y haciendo algunas suposiciones. Y solo un aviso, los autores de JS Runtimers, son increíbles. Comencé a darles más valor a medida que veía lo complejo que es detrás de poder usar JavaScript allí.

Muy bien, vamos a la parte divertida, ¿verdad? Así que vamos a entender la magia detrás de Node.js. Así que todo aquí, hice como un Gitpod. Hice todo el entorno para ustedes allí mismo. Son binarios y muchas cosas que pueden comenzar a usar de inmediato. Para comenzar, estaba como, ¿qué pasa si voy al repositorio de Node.js y trato de encontrar cómo Ryan Doll estaba haciendo estas cosas? Así que encontré muchos archivos. Y descubrí como, oh, tal vez debería intentar reproducir esto, pero si ven, es de hace 14 años. Como muchas herramientas, ni siquiera están funcionando más. Pero aún así, ¿alguien ha visto este sitio web antes? Nadie. Esto es tan agradable.

Esta fue la primera versión lanzada de Node.js. Es la V001. Y puedes ver que no había console.log en ese entonces. Era puts. Muy bien.

De acuerdo. Sé que este es un tema muy complejo, así que no te haré dormir aquí mismo, ¿de acuerdo? Así que intenté dividir los componentes principales para que puedas entender cada rol individual. Si estás tratando de buscar trabajos, esto es algo genial para contar en la entrevista.

Así que primero que nada, vamos a hablar sobre V8. V8 es gramática, son los tipos de datos de JavaScript, es cómo se interpreta JavaScript, lo que significa una clase, una variable, un tipo de dato, todo está en V8. También tenemos el libuv. Libuv es la cosa asíncrona que hemos estado mencionando mucho. Pero solo piénsalo como un while true preguntando por nuevos eventos, y, si es así, si hay eventos fijados, los va a despachar todos y puedes comenzar a recibir más datos y así sucesivamente.

Y aquí, para mí, está la parte asombrosa. El puente de C++. Así que cuando intentas encontrar, te darás cuenta, Node.js es casi todo en C++. Voy a intentar un truco contigo, intentando implementar una nueva función en el lado de V8. Así que echemos un vistazo a nuestro código JS. Cuando estás comenzando a usar V8 desde cero, nuestro contexto, nuestro disco global está vacío. Así que no hay nada allí que podamos usar, pero voy a intentar implementar la función de impresión. Print no existe en JavaScript, ¿de acuerdo? Así que si quiero poder ejecutar esta función desde el lado de JavaScript, esto debe estar en V8. Así que usando el puente de C++, voy a crear una función de impresión en C++, y luego la voy a vincular al contexto. Mira, yo diría, cada vez que veo esta cadena, voy a llamar a esta función de C++. Detrás de escena, V8 es como el evolver, ¿verdad? Está evaluando todo lo que quieres.

Bien, vamos a intentar hacer algo más difícil. Una función setTimeout es algo que es asíncrono, depende del entorno, así que podemos usar el uvstart, que son funciones de leave uv. Hacemos exactamente lo mismo, mapeamos esta cadena a esta función de C++ y luego ya está disponible en V8. Te diré, esta fue la parte para mí como, oh dios mío, por eso esto es tan bueno, porque esto es extensible, ¿verdad? La mayoría de los tiempos de ejecución de JS siguen la misma idea, están extendiendo el entorno de tiempo de ejecución de JavaScript y hacen muchas cosas geniales. Así que aquí mismo, voy a intentar hacer algún experimento usando nuestro código JavaScript. Así que aquí, puedo ver el archivo Index.js y aquí está todo el proyecto en C++.

Así que si vas allí, vamos a echar un vistazo al flujo de trabajo, cómo está funcionando. Primero que nada, tengo que leer un archivo, ¿ok? Como te estaba diciendo, el archivo Index.js es solo una cadena al final. Voy a tomar este archivo y luego voy a usar compile. Así que el compile tomará toda la cadena y la transformará en instancias de C++. Y después de eso, vamos a ir y ver la ejecución, la ejecución real detrás de esto y luego tenemos nuestra espera de eventos. Así que simplemente evaluamos todo el código y luego programamos y esperamos eventos. Por eso estás, te estaba diciendo.

Y solo por cuestión de curiosidad. Si vas al código fuente, vas a ver el archivo leído desde C++. Así que no estoy usando libuv aquí porque el punto de entrada, solo necesito la cadena. Así que no quiero esperar, no necesito esperar ningún otro proceso. Muy bien.

Para hacer este proyecto, pasé un mes tratando de crear alguna estructura allí para que podamos reutilizarla. Y tuve que compilar la biblioteca V8, que está en C++ y el libuv, que está en C. Así que puedes ver todos los encabezados allí. Así que si no eres desarrollador de C++, yo tampoco, ¿verdad? Así que solo puedes echar un vistazo a la estructura.

Este es un muy buen truco. Podrías ver que estaba usando libuv, básicamente estaba usando NodeMod para crear todo esto allí, ¿verdad? Así que vamos a saltar un poco para que puedas ver el NodeMod. Así que no sé nada sobre las herramientas en el lado de JavaScript o en el lado de C++. Así que estaba como, ¿y si solo uso NodeMod para esperar cualquier cambio y luego refrescar nuestra aplicación? Así que uso make para ejecutar todos los pasos de mi archivo de configuración genera un binario, y luego puedo ejecutar un archivo JavaScript. ¿De acuerdo?

Primero que nada, ¿qué pasa si intentamos llamar a console.log? Fue lo primero que estaba tratando de hacer allí, y honestamente estaba luchando mucho. Así que si ejecutas console.log, podríamos ver en los registros, no pasa nada. ¿Verdad? Yo estaba como, ¿por qué no está pasando? Sin embargo, si obtengo la función de impresión que implementé yo mismo, y imprimo la consola, podría ver un objeto allí. Y si intento ver todas las claves, están todas allí. Sin embargo, diría que son solo una interfaz, ¿verdad? Pero no están haciendo nada. Detrás de escena, setTimeout, setInterval, y console no son JavaScript. Así que cualquier cosa que dependa del entorno es parte de otra cosa. En realidad, está explicando JavaScript. Así que si intento usar setTimeout aquí, podría ver que setTimeout no está definido. O qué pasa si setInterval, tampoco está definido. Todo lo que es parte de ello es en realidad de otros grupos de trabajo. Así que podemos ver console, podemos ver todas las especificaciones, pero no es realmente como ECMAScript, ¿verdad? No tenemos algo que el tiempo de ejecución deba seguir en este caso.

Bueno, intentemos hacer algo más agradable aquí. Echemos un vistazo a la impresión. Para mí, esto fue como, oh Dios mío, estoy usando printf, que usé el primer día de la universidad, ¿verdad? Es agradable ver algo tan complejo y aún usar algo que, para mí, era realmente primitivo. Así que tengo esos tengo el de impresión, la misma idea utilizada en todo el dibujo que hice. Así que tenemos una cadena y luego la mapeo a una función de C++.

Cada función que tenemos en Node.js se instancia utilizando el mismo enfoque. Ahora, podemos verificar qué es JavaScript. Así que una nueva fecha es JavaScript, aunque el tiempo depende del entorno, ¿verdad? Es la única excepción. Las plantillas de cadenas podemos usarlas allí. También podríamos usar mapas. Podríamos usar operadores de propagación. Todo está integrado en V8. E incluso las promesas. Las promesas no son operaciones asincrónicas. Son solo envoltorios para callbacks para manejarnos, para ayudarnos a los desarrolladores a escribir mejor código, ¿de acuerdo?

Bueno, intentemos hacer algo más interesante. ¿Qué tal setTimeout y setInterval? Recuerda la complejidad. Quiero programar una función, que se ejecutará en el futuro, y esas variables que esas referencias deben estar allí cuando tenga que llamarlas de nuevo, y luego tengo que llamar de nuevo al lado de JavaScript, ¿de acuerdo? Esto me tomó un tiempo, amigo mío. Esto fue realmente loco construirlo. Pero echemos un vistazo al resultado final. Primero, voy a tener una clase. No prestes atención al lado de C++. Solo veamos los argumentos. Así que voy a tomar el sueño, el intervalo, y asegurarme de que el tercer argumento sea una función de callback. Y luego voy a crear algo para almacenar esos valores, para que pueda ejecutar en el futuro. Y aquí estoy creando un temporizador en el libuv. Así que comienzo, solo envío, y digo qué función se va a ejecutar al final. Y luego puedo ir a esta función y ver cuando el temporizador ha terminado, vuelve a C++, puedo tomar todo el contexto, y luego puedo generar el resultado que voy a enviar de vuelta a JavaScript y llamar a nuestra función de callback. Es loco ver, ¿verdad? No es, para mí fue como algo de magia con JavaScript, pero al final solo están restando toda la complejidad para nosotros para que podamos comenzar a usar lo que ya sabemos. Y luego, si intentas mirar el código UV, que es el while true que te dije, solo tenemos el run y se asegura de que todos los eventos se despachen más tarde. Y seguimos la misma idea, compilamos el código y esperamos nuevos eventos. Y luego voy a establecer el timeout exactamente de la misma manera que hice para el print y otros. Ahora, lo que te dije que las promesas son JavaScript y no operaciones LibuV o asincrónicas. Puedo tomar la misma función que creé que usa un callback, puedo hacer un envoltorio y usar async await porque async await es V8, ¿verdad? Es parte del lenguaje. Y una cosa interesante, si vas a la primera versión en la V0.1.1, así es como Ryan Doll hizo la primera versión de ella, ¿de acuerdo? Estaba exponiendo los temporizadores y ejecutando desde un archivo JavaScript y realmente agregando más complementos. Así que, deberíamos saber que V8, lo que JavaScript hace por defecto es conocido por la especificación ECMAScript.

Por eso tenemos módulos ECMAScript para reemplazar como el common JS o el required JS y hacer nuestras vidas más fáciles y también las vidas de los autores de los otros runtimes.

Bien, ahora tenemos muchos otros nuevos runtimes llegando, ¿verdad? La primera pregunta que tuve fue como, ¿es tan fácil crear un runtime? ¿Por qué necesitamos un runtime ahora? Node ha estado allí como por casi 10 años. Entonces, comencé a investigar, revisando su código y tuve algunas suposiciones. Primero, DNO. Si vas al código fuente de DNO, vas a ver un código muy similar al que tenemos en el sitio de C++ escrito en Rust. Está tomando una cadena, compilándola y ejecutándola. ¿De acuerdo? La misma idea. Exactamente la misma idea en C++. Y luego puedes ver que está inyectando DNO core que está extendiendo V8 e inyectando más código. Exactamente la misma idea interesante. ¿De acuerdo? ¿Qué hay de Bunn? Bueno, Bunn es, diría yo, una idea más de ciencia matemática porque usó JavaScript core en lugar de V8 que no tiene documentación. No sé cómo lo ha escrito, y está escrito en Zig. Pero mirando todo el código, vas a ver el mismo enfoque. Está extendiendo las vinculaciones naturales del runtime de JavaScript y ejecutando muchas cosas.

Así que tú, desde el fondo, podrías estar preguntándote ahora mismo. Bien. Tenemos mucho, ¿verdad? CloudFlare workers, Dino y demás. ¿Qué hace que uno sea mejor que otros? Esto era algo que me preguntaba cómo son más rápidos o cuál es el objetivo de crear un nuevo runtime de JavaScript? Bueno, el punto es, recuerda que el C++ es el puente. Así que allí, en Node.js, tenemos todos los módulos. Esta es la impresión para Fs y lo que hace que un runtime sea mejor que otros, es cómo manejan toda esta complejidad. Así que estoy recibiendo resultados del sistema operativo y estoy tratando de hacer ping a todos los servicios llamando a procesos, yendo y viniendo con las cadenas y podemos ver cómo están haciendo estos enfoques. Así que, Bunn afirma ser más rápido porque usó mejores algoritmos para escribir y ejecutar funciones. Genial, ¿no? En mi opinión, lo que hace que uno sea mejor que otros es la experiencia del desarrollador. Dino ha venido con, como, una prueba nativa. Tienen TypeScript y muchas cosas para ayudar a los desarrolladores a escribir código más rápido y en mi opinión, esto importa mucho. Pero, ¿es una competencia? Como, ¿Dino reemplaza a Node? ¿Bunn va a reemplazar a Node o Dino? Mi opinión es que van a colaborar entre sí. Así que, Jarrett Sommer, quien también está hablando en esta conferencia, se unió a la organización de Node.js. También, Colin Rigg, quien solía trabajar en Dino, ha estado trabajando en Node.js desde el principio. Así que, todos están colaborando juntos para que podamos beneficiarnos. Y también hay un grupo de trabajo para que puedan compartir ideas. Viste en el mundo de los runtimes de JS, no tenemos ECMAScript, ¿verdad? Cualquiera podría escribir funciones en C++ como deseen. Así es como lo harían. Genial, ¿no? Voy a ver como, oh. Si quieres seguir más y profundizar e intentar implementar tu propio FS, te recomiendo encarecidamente el video. Allí, paso casi dos horas construyendo este tutorial para ti para que incluso puedas complementarlo, ¿de acuerdo? Todo el contenido que te he estado enseñando, todas las ideas, todas las charlas ya están en mi sitio web. Así que si quieres ir más allá, estudiar más, puedes ir allí. Y de hecho, publiqué un libro electrónico sobre toda esta charla también, así que puedes ir paso a paso.

Antes de terminar esta charla, nos queda un minuto. Así que tenemos una tradición de tomarnos una selfie y hacer enojar a los demás en el otro escenario, ¿de acuerdo? Así que voy a contar hasta tres y voy a hacer algo de ruido, ¿de acuerdo? Muy bien. Oh, genial. Así que comencemos.

Uno, dos, tres. ¡Ahh! Muchas gracias por invitarme. También voy a estar en el escenario donde Ryan Dow está ahora para discutir más si quieren reunirse y preguntas y sugerencias serían bienvenidas. Bueno, gracias. Por favor, únanse a mí. Solo tenemos una pregunta sí, así que por favor traigan su pregunta en la diapositiva.

Y la pregunta es, ¿por qué el proyecto de demostración se llama Capybara? Bueno, nosotros los brasileños, tendemos a mostrar al mundo que no somos solo samba, ¿verdad? Así que, capybara es un animal muy conocido allí, parece un cerdo realmente grande. Y realmente me encanta llamarlo capybara por eso, para obtener algunas referencias, ¿verdad? Genial. ¿Cuál es una cosa favorita que puedes compartir sobre tu trabajo? Bien, yo diría como Anna, ella está allí. Esta chica me ayudó mucho. Y esto diría que es el poder de la comunidad y en realidad una parte de ser curioso, ¿verdad? Estaba haciendo muchas preguntas y ella estaba como, vamos, ¿por qué, qué quieres hacer? ¿Por qué quieres recrear algo? Yo estaba como, quiero aprender. Muy bien. Así que comencé a preguntar a muchas personas y ellos estaban como, no tengo idea. Tuve algunas charlas con personas en Google, en V8. Ellos estaban como, yo solo trabajo con algo que funciona allí, el entorno funcionando, pero nunca he pensado en recrear todo el material. Así que ahora mismo, mi próximo paso, es aún más difícil, pero tengo algunas ideas. Voy a intentar recrear el React Native. Así que quiero usar como Alert y ver el Toaster en iOS y un Toaster en Android. Pero el problema es, tenemos que compilar todo, ¿verdad? Así que el entorno, es realmente, realmente difícil de manejar, pero es divertido. La siguiente pregunta es, ¿cómo encuentras el coraje para incluso hacer esto? ¿Con qué base de código te diviertes más? ¿Mismo autor Dino o Node? Bueno, me gusta la historia, ¿verdad? Diría que por eso amo Berlín. La gente, todo es tan histórico. Y estaba pasando por, como, produzco contenido diariamente y estaba mirando las marcas, las muy antiguas, y si vas allí, vas a disfrutar mucho. Como Ryan Dahl, esto está trabajando desde el comité y luego esto ya no funciona. Como, a veces encontramos esos héroes a veces y estamos como, no, tal vez estas personas son genios y demás. Pero a veces tienen los mismos problemas que enfrentamos, ¿verdad? Sí. Así que, diría, en general, me pongo en este desafío.

Diría que porque no había contenido en Internet. Así que, si me pongo en esto, tal vez otras personas podrían beneficiarse también y podríamos ayudar a nuestro ecosistema. Genial.

¿Has considerado escribir tu propio bucle de eventos para un runtime de juguete como este para usar en lugar de libuv?

Bueno, nunca. De hecho, libuv fue escrito para Node.js, ¿verdad? Antes era, creo, libio que solo funcionaba en sistemas operativos Linux y Mac y libuv vino a ayudar en el sistema mac. Pero estaba mirando las APIs del sistema operativo, Dios mío, esto no es legible para humanos, ¿verdad? No sé si hay algún desarrollador de C++ aquí. Realmente valoro mucho su trabajo, porque es bastante difícil. Sí, parece.

¿Cuál es la recreación de la que estás más orgulloso? Es difícil de decir. Diría que siempre trato de enseñar algo de lo que no estoy 100% seguro que sé para poder desafiarme mucho. Lo último fue, diría, estaba tratando de usar aprendizaje automático en el navegador usando las APIs de TensorFlow. Y estaba como, ¿qué si puedo usar la cámara web para hacer clic en los elementos como lo hacía la VR, verdad? Así que la API era increíble haciendo esto, así que tuve que mapear todo. Pero el navegador, no te dejan simular un hover. Así que fue una cosa increíble encontrar el CSS del elemento para poder hacer clic, pero fue muy divertido. Y solo por curiosidad, después de dos semanas, Zuckenberg publicó, como, los chicos, oh, Zuckenberg te está robando. Vamos, dale un aumento, hombre. ¿Qué? Lo siento.

¿Algún hallazgo de financiación de Node.js, brepro, arqueología? Oh, no tengo idea, pero tal vez el material del Atlántico, ¿verdad? No sé si lo es. No tengo idea. Sí. No sé si puedes llamarlo arqueología, pero está ahí, ¿verdad?, las ramas y todo este material, material antiguo. ¿Y habrá algún video sobre cómo crear tu propia imagen de Node-Docker como Alpine, etc., por favor. Genial. Quiero decir, diría que no sé, hay tantos buenos ahora mismo instalando todos los paquetes. No estoy seguro de si agregaría más valor creando esto, pero no estoy seguro. Wow. ¿Cuánto dinero ganas de YouTube? No escuchando, ¿verdad? No. Déjame contar una historia.

editar tu video, para crear una buena miniatura, personas para editarlo o revisarlo. Al final, estoy pagando para hacer estas cosas allí. Sin embargo, no es solo así, ¿verdad? Es porque estoy produciendo mucho contenido. Puedo hacer como un producto de calidad o algo premium para que la gente pueda obtener valor, cambiar de trabajo mucho y así es como sobrevivo hoy en día, ¿verdad? Esto no es una pregunta, pero no tenía idea de que Saitama out o console no eran parte de ES. Así que era como evangelistas. Estaba hablando con mi mamá. Mamá, ¿sabes que console.log no es Javascript? Fue una locura porque he visto esto desde el principio. Esto es lo primero que hacemos en Javascript y en realidad, no es Javascript. Esto es una locura, ¿no? Dice Señor da so la mente. Supongo que, no sé qué es eso. ¿Es portugués? No tengo idea. Señor da so. Esto es algo sobre inglés, ¿verdad? Porque en portugués tenemos muchas jergas y cuando vamos al inglés, no podemos usarlas todas. Así que Señor da so es como senior, de alto nivel. Así que usamos esto mucho.

Esto es realmente agradable. Bien, esta es una charla increíble. En tu opinión, ¿cuál es uno de los mejores runtimes para microservicios en este momento? Oh, quieres meterme en problemas, ¿verdad? Oh dios mío, es difícil de decir, ¿verdad? Diría, no, no – es difícil porque he visto cómo BAN está evolucionando mucho y cómo Node.js es tan maduro, cómo Dino, ha sido agradable. Diría que lo mejor es lo que hace que tu experiencia sea mejor porque en términos de rendimiento, tuvimos algunos benchmarks que muestran, oh, esto es más rápido, pero el 90% de las aplicaciones son aplicaciones CRUD, ¿verdad? Así que es difícil sentir toda esta mejora y mi opinión al final es la mejor experiencia de desarrollador y lo que tu equipo más le gusta. Diría que es más una opinión personal que para los runtimes. Pero esa es mi opinión, ¿verdad? Tengo más experiencia con Node que con otros, runtimes también. La gente puede pensar diferente, ¿verdad?

Definitivamente. Tenemos una pregunta más. ¿Qué significa el prefijo WTF en el código GSA que vimos? Ejemplo incluye WTF slash model dot h. Bueno, diría que WTF es un texto muy específico, ¿verdad? Voy a pensar que es una plantilla. Así que en C++, usamos include para vincular las bibliotecas para decir, oh, voy a llamar a esta función, por ejemplo, el V8 compile. Cuando uso V8 compile, tuve que incluir los headers. Así que cuando está en tiempo de ejecución, va a referirse desde el binario, ¿verdad? Si miras todo el gate pod que construí, V8 tiene dos gigabytes. Así que esto es algo de lo que estaba hablando con Anna, cómo dos gigabytes se convierten en 200 gigabytes al final de Node.js. Esto es realmente interesante.

Y ahora es la última pregunta. ¿Por qué elegiste Node.js? ¿Cuál es tu inspiración? Elegí Node.js. Solía ser un desarrollador de .NET. Y en ese entonces, no diría que el lenguaje era un problema, pero sentía que estaba en una jaula. Recuerdo estar trabajando, y tuve alguna actualización en mi Visual Studio allí, y no podía trabajar. Yo estaba como, vamos. Estoy atado a alguna herramienta. No soy un desarrollador real, pensaba. Con Node.js cuando llegó, estaba usando Sublime o Notepad en una terminal. Así que para mí fue como, esta es la cosa que voy a aprender la cosa real en Node.js o aprender cómo funciona la cosa detrás de escena. Porque si el framework no funciona más o la biblioteca o algo en sí, podría arreglarlo yo mismo, ¿verdad? O al menos entenderlo. Genial, muchas gracias por tu charla y por responder todas las preguntas. Fue una gran charla. Gracias.