Creando un Servidor HTTP desde Cero con Node-addon-api, Libuv y Milo

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¡Vamos a explorar la magia detrás de Node.js y crear un servidor http simple! Iremos paso a paso, comprendiendo cómo libuv hace que node sea asíncrono y cómo Milo ayuda a nuestro servidor a analizar las solicitudes HTTP. Utilizaremos node-addon-api para crear el puente entre c++ y javascript.

This talk has been presented at Node Congress 2024, check out the latest edition of this JavaScript Conference.

Marco Ippolito
Marco Ippolito
18 min
04 Apr, 2024

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La charla de hoy se centra en la creación de un servidor HTTP desde cero utilizando Node.js y complementos nativos. El proceso implica implementar un socket TCP utilizando Libuv para el intercambio de datos entre el servidor y el cliente. La charla también aborda la invocación de devoluciones de llamada, la creación de una abstracción de alto nivel para el servidor HTTP y el análisis de datos HTTP utilizando un analizador HTTP experimental llamado Milo. El proyecto sirve como una prueba de concepto, mostrando la facilidad de crear complementos e interactuar con APIs de bajo nivel en Node.js.

1. Introducción a Node.js y complementos nativos

Short description:

Hoy vamos a hablar de Node.js y específicamente de cómo crear un servidor HTTP desde cero. Crearemos un complemento nativo que nos permita acceder al sistema que estamos utilizando y extender las funcionalidades de bajo nivel de Node.js. Para crear un complemento nativo, necesitamos las bibliotecas Node.addon-api y Node.jyp, junto con el módulo de enlaces. Veamos la estructura del proyecto.

Bienvenidos a todos. Hoy vamos a hablar de Node.js y específicamente de cómo crear un servidor HTTP desde cero. Mi nombre es Marco Ippolito. Soy Ingeniero Senior de Experiencia de Desarrollo en NearForm. También soy colaborador principal de Node.js y entusiasta del código abierto.

Así que empecemos. Lo que quiero decir con `desde cero` es literalmente desde cero. Crearemos un complemento nativo y no utilizaremos la biblioteca estándar de Node.js. Por lo tanto, lo que haremos es llamar directamente a libuv y escribir un poco de C++. Pero incluso si no eres desarrollador de C++, no te preocupes porque será muy sencillo. Entonces, ¿qué es un complemento nativo? Un complemento nativo es un módulo escrito en C++ o en C, pero también puede estar escrito en Rust que extiende algunas de las funcionalidades de bajo nivel de Node.js, como libuv. Si no sabes qué es libuv, hablaremos de ello más adelante en detalle. Y también V8, que es el motor de JavaScript. Zlib y muchas otras bibliotecas que componen Node.js. Este complemento nativo nos permite acceder al sistema que estamos utilizando y que normalmente no podríamos acceder en JavaScript. Para crear un complemento nativo, necesitamos una biblioteca llamada Node.addon-api. Node.js tiene un montón de APIs que son públicas y están disponibles. Este paquete proporciona los archivos de encabezado para facilitar mucho, mucho más el desarrollo. Y también son estables, lo que significa que si actualizas las versiones de Node.js, no se romperán. Serán estables. Y también está mantenida por el equipo de Node.js. Como puedes ver, tiene bastantes descargas en NPM. La otra biblioteca que necesitamos es Node.jyp. Históricamente, los complementos de Node.js se han construido con Node.jyp. Fue utilizado por Chromium al principio y se adoptó en los primeros días de Node.js. Pero también puedes usar CMake o cualquier otra herramienta que uses para construir aplicaciones en C++. Y con este sistema de compilación, se generará un archivo .node que podemos llamar desde JavaScript. Y por último, tenemos bindings. Este es un módulo muy importante porque es un ayudante que nos permite importar el complemento .node en nuestro archivo de JavaScript, al igual que importaríamos un módulo de JavaScript. Con bindings, puedes importar un complemento nativo.

2. Creando un Complemento Nativo y un Socket TCP

Short description:

Para crear el complemento nativo, primero agrega en el package.json que estás exportando un archivo .jp. Establece el tipo de módulo como ESM. Luego, crea dos scripts para construir y limpiar. Incluye las tres dependencias de las que hablamos. En la carpeta de origen, encontrarás los archivos C++. Declara el módulo del complemento y exporta la clase de socket TCP entrante. Vincula los archivos de origen y utiliza la clase con un constructor. El socket TCP es independiente de la capa de transporte.

Veamos la estructura del proyecto. Veremos un poco de code, pero será bastante simple. Para crear el complemento nativo, primero debes agregar en el package.json que estás exportando un archivo .jp. Así que establecemos .jp como verdadero y, para este ejemplo, establecemos el tipo de módulo como ESM. Esto permite que NPM sepa que se trata de un complemento nativo y desbloqueará algunas funcionalidades como la construcción durante la instalación, y es un modo especial para NPM. Luego, necesitaremos tener dos scripts para construir y limpiar. Con el script de limpiar, simplemente se elimina la carpeta de construcción. Y luego tenemos estas tres dependencias de las que acabamos de hablar. En nuestra carpeta de origen, tenemos los archivos C++. Así que tenemos un archivo de complemento que básicamente exporta nuestro complemento. Así que echa un vistazo al objeto de exportación. Es básicamente lo mismo que hacer module.export. Es el mismo objeto, simplemente pasado al lado de C++. En esta charla, verás muchas similitudes y hay mucho código C++ que es en realidad código JavaScript. Se comportan de la misma manera y te mostraré la comparación uno a uno. Una vez que hemos declarado nuestro módulo de complemento, luego tenemos que exportar nuestra clase. Así que exportaremos la clase de socket TCP entrante, la clase de socket TCP. Como dije antes, lo que estamos haciendo en C++ es básicamente exportar este socket TCP entrante. Hablaremos de qué es un socket TCP entrante y por qué es importante crear un servidor HTTP. Ahora que hemos declarado nuestros archivos de origen, necesitamos vincularlos. Así que creamos un archivo binding.gwp y agregamos los archivos C++ dentro de sources. Así que tenemos el archivo de complemento C++ y el archivo de socket TCP entrante C++. Y luego escribimos como nombre de destino el nombre de nuestro complemento. En este caso, queremos exportarlo como socket TCP entrante. Esto será importante porque cuando vayamos a importarlo con los bindings, tendremos que escribir el mismo nombre. Así que estamos haciendo bindings socket TCP entrante. Y ahora podemos simplemente usar la clase que hemos creado anteriormente y podemos instanciarla con un constructor. No te preocupes por el code, lo veremos en detalle más adelante. Así que hablemos un poco sobre el socket TCP. ¿Qué es nuestro socket TCP? Sabemos que HTTP es una aplicación

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