Express.js : forgez des API robustes avec Node.js

Express.js est un framework web non-opinionated pour Node.js, connu pour sa rapidité, son minimalisme et son ensemble robuste de fonctionnalités pour les applications web et mobiles. Node.js est un environnement d’exécution open source qui permet d’exécuter du code JavaScript en dehors d’un navigateur.

N’hésitez pas à consulter les Node.js basics pour plus de contexte ! La combinaison de Node.js et d’Express.js est extrêmement puissante, offrant aux développeurs les outils nécessaires pour créer des applications web performantes et scalables. Express.js fournit une couche fine de fonctionnalités d’application web sans obscurcir les fonctionnalités de Node.js, ce qui en fait un choix populaire parmi les développeurs.

Dans cet article, nous explorerons comment utiliser Express.js pour créer des API robustes et flexibles, les principaux avantages d’Express.js, ainsi que les étapes nécessaires pour configurer et développer des applications avec ce framework.

Qu’est-ce que Express.js ?

Express.js est un framework web minimaliste pour Node.js qui fournit une gamme de fonctionnalités robustes pour le développement d’applications web et mobiles. En simplifiant le développement d’applications web, Express.js permet aux développeurs de se concentrer sur la logique de l’application sans se soucier des détails bas niveau de la gestion des requêtes HTTP. Grâce à son système de middleware, Express.js offre une grande flexibilité et extensibilité, permettant d’ajouter des fonctionnalités supplémentaires à l’application de manière modulaire.

Express.js est souvent décrit comme un “framework minimal et flexible” pour Node.js. Il permet de créer des applications web rapidement en fournissant des outils et des bibliothèques pour gérer les requêtes HTTP, les routes, les middlewares et bien plus encore. Contrairement à d’autres frameworks plus lourds, Express.js n’impose pas de structure rigide, ce qui permet aux développeurs de choisir les outils et les bibliothèques qui répondent le mieux à leurs besoins.

Installation et mise en place

Pour commencer à utiliser Express.js, vous devez d’abord installer npm et Node.js sur votre machine. Pour rappel, npm correspond à Node Package Manager. Voici les étapes d’installation d’Express.js :

1. Téléchargez et installez Node.js depuis le site officiel (https://nodejs.org). npm est automatiquement installé avec Node.js.
2. Créez un nouveau répertoire pour votre projet et initialisez un projet Node.js en utilisant la commande suivante :

mkdir my-express-app
cd my-express-app
npm init -y

3. Installez Express.js en utilisant npm :

npm install express

Une fois Express.js installé, vous pouvez commencer à créer votre application. Le gestionnaire de paquets npm fournit l’accès à un grand nombre de paquets réutilisables, ce qui simplifie le processus de développement et permet d’ajouter facilement des fonctionnalités supplémentaires à votre application.

Si vous cherchez de l’aide pour vos projets Node.js, vous pouvez consulter notre liste d’agences Node.js pour trouver des experts qualifiés.

Création d’applications avec Express.js

Express.js permet de créer une variété d’applications web, allant des applications monopage (SPA pour Single Page Application) aux outils de collaboration en temps réel, en passant par les applications de streaming et les applications Fintech. Voici quelques exemples d’applications que vous pouvez développer avec Express.js :

Applications monopage (SPA)

Les applications monopage (SPA) sont des applications web qui se chargent une seule fois et mettent à jour dynamiquement le contenu à mesure que l’utilisateur interagit avec l’application. Express.js peut être utilisé pour servir le backend de ces applications, fournissant des API pour récupérer et manipuler les données nécessaires. Par exemple, une application de gestion de tâches peut être construite en utilisant React.js pour le front-end et Express.js pour gérer les requêtes API et les opérations CRUD (Create, Read, Update, Delete).

Outils de collaboration en temps réel

Express.js est également bien adapté pour créer des outils de collaboration en temps réel, tels que les applications de chat et les éditeurs de documents collaboratifs. En utilisant des bibliothèques comme Socket.io, vous pouvez facilement ajouter des fonctionnalités de communication en temps réel à votre application Express.js. Par exemple, une application de chat en temps réel peut utiliser Express.js pour gérer les connexions WebSocket et les échanges de messages entre les utilisateurs.

Applications de streaming

Express.js peut être utilisé pour développer des applications de streaming, permettant de diffuser du contenu multimédia en direct ou à la demande. Grâce à sa capacité à gérer efficacement les requêtes asynchrones, Express.js offre une base solide pour les applications de streaming. Par exemple, vous pouvez créer une application de streaming vidéo en utilisant Express.js pour servir les fichiers multimédias et gérer les connexions des utilisateurs. 

Applications Fintech

Les applications Fintech nécessitent souvent une gestion sécurisée et efficace des données. Express.js, en combinaison avec des bases de données comme MongoDB, peut être utilisé pour développer des applications financières robustes et sécurisées. Par exemple, une application de gestion de portefeuille d’investissement peut utiliser Express.js pour gérer les transactions, stocker les données des utilisateurs et fournir des analyses en temps réel.

Les avantages d’Express.js

Flexibilité et rapidité

Express.js offre une grande flexibilité, permettant aux développeurs de structurer leurs applications de la manière qui convient le mieux à leurs besoins. Sa rapidité d’exécution, grâce à la prise en charge du moteur V8 de Google, en fait un choix performant pour le développement d’applications web. Cette flexibilité permet également d’intégrer facilement d’autres outils et bibliothèques pour répondre aux exigences spécifiques de chaque projet.

Soutenu par Google V8 Engine

Le moteur V8 de Google est reconnu pour sa performance et son efficacité. Express.js tire parti de cette puissance, ce qui permet de créer des applications rapides et réactives. Le moteur V8 compile le code JavaScript en code machine natif, ce qui améliore considérablement les performances d’exécution.

Système de routage puissant

Le système de routage d’Express.js est l’une de ses fonctionnalités les plus puissantes. Il permet de définir des routes pour gérer différentes requêtes HTTP, offrant ainsi une grande flexibilité dans la gestion des requêtes et des réponses. Par exemple, vous pouvez définir des routes pour gérer les opérations CRUD sur des ressources spécifiques, ou créer des routes dynamiques pour servir du contenu basé sur des paramètres URL.

Les inconvénients d’Express.js

Minimalisme et dépendances

Le minimalisme d’Express.js peut conduire à une dépendance accrue à des modules tiers pour ajouter des fonctionnalités supplémentaires. Bien que cela permette une grande flexibilité, cela peut également entraîner des problèmes de compatibilité et de maintenance. Les développeurs doivent être attentifs à la gestion des dépendances et s’assurer que les modules utilisés sont bien maintenus et compatibles avec la version d’Express.js et de Node.js.

Allez faire un tour du côté de notre article dédié au débogage Node.js pour découvrir davantage de pistes à creuser !

Courbe d’apprentissage pour les débutants

Pour les nouveaux développeurs, structurer correctement une application Express.js peut être difficile. La flexibilité du framework signifie qu’il n’y a pas de conventions strictes à suivre, ce qui peut être déroutant pour les débutants. Il est important de bien comprendre les concepts de base du développement web et de Node.js pour tirer pleinement parti d’Express.js.

Gestion des erreurs asynchrones

La gestion des erreurs dans un environnement asynchrone peut être complexe. Les développeurs doivent mettre en place des stratégies robustes pour gérer les erreurs et assurer la fiabilité de l’application. Par exemple, utiliser des middlewares pour intercepter et traiter les erreurs, ou utiliser des bibliothèques comme async-error-handler pour gérer les erreurs dans les fonctions asynchrones.

Évolutivité et performances

Bien qu’Express.js soit performant pour de nombreuses applications, les applications très volumineuses peuvent rencontrer des problèmes d’évolutivité et de performances. Les développeurs doivent être conscients de ces limitations et mettre en place des optimisations appropriées. Par exemple, utiliser des techniques de mise en cache, de partitionnement des bases de données et de gestion des sessions pour améliorer les performances et l’évolutivité.

Fonctionnement d’Express.js

Le modèle client-serveur

Express.js suit le modèle client-serveur, où le client envoie des requêtes au serveur et le serveur renvoie des réponses. Ce modèle est à la base de la communication sur le web. Dans une application Express.js, le serveur écoute les requêtes entrantes sur un port spécifique, traite les requêtes en utilisant des middlewares et des routes et renvoie des réponses appropriées au client.

Lorsque vous développez une application web avec Express.js, vous définissez des routes pour répondre à différentes requêtes HTTP. Une route est une combinaison d’une méthode HTTP (GET, POST, PUT, DELETE, etc.) et d’un chemin URL. Par exemple, une route GET pour le chemin “/users” peut être utilisée pour récupérer une liste d’utilisateurs, tandis qu’une route POST pour le chemin “/users” peut être utilisée pour ajouter un nouvel utilisateur.

Express.js utilise également des middlewares, qui sont des fonctions qui peuvent intercepter et traiter les requêtes avant qu’elles n’atteignent les routes définies. Les middlewares peuvent être utilisés pour des tâches telles que l’authentification, la validation des entrées, la gestion des sessions et la journalisation des requêtes.

Exemple de création de serveur

Voici un exemple simple de création d’un serveur avec Express.js :

const express = require('express');
const app = express();
const express = require('express');
const app = express();
const port = 3000;
app.get('/', (req, res) => {
app.get('/', (req, res) => {

  res.send('Hello World!');
});

app.listen(port, () => {

  console.log(`Server running at http://localhost:${port}/`);

});

Dans cet exemple, nous créons une application Express.js, définissons une route pour la page d’accueil qui renvoie “Hello World!” et démarrons le serveur sur le port 3000. Lorsque vous démarrez ce serveur et accédez à http://localhost:3000 dans votre navigateur, vous verrez le message “Hello World!” affiché à l’écran.

Gestion des requêtes et des routes

Express.js permet de définir des routes pour gérer différentes requêtes HTTP. Voici un exemple de gestion des routes avec Express.js :

const express = require('express');

const app = express();

app.get('/', (req, res) => {

  res.send('Home Page');

});

app.get('/about', (req, res) => {

  res.send('About Page');

});

app.listen(3000, () => {

  console.log('Server is running on port 3000');

});

Dans cet exemple, nous définissons des routes pour la page d’accueil et la page “À propos”, chacune renvoyant une réponse spécifique. Vous pouvez ajouter autant de routes que nécessaire pour gérer les différentes parties de votre application web.

Manipulation des données et API

Express.js est idéal pour créer des API robustes. Voici un exemple de manipulation des données et de création d’une API avec Express.js :

const express = require('express');

const app = express();

const port = 3000;

app.use(express.json());

let data = [

  { id: 1, name: 'Item 1' },

  { id: 2, name: 'Item 2' },

];

app.get('/api/items', (req, res) => {

  res.json(data);

});

app.post('/api/items', (req, res) => {

  const newItem = { id: data.length + 1, name: req.body.name };

  data.push(newItem);

  res.status(201).json(newItem);

});

app.listen(port, () => {

  console.log(`Server running on port ${port}`);

});

Dans cet exemple, nous créons une API qui permet de récupérer et d’ajouter des éléments à une liste. La route GET /api/items renvoie la liste des éléments sous forme de JSON, tandis que la route POST /api/items permet d’ajouter un nouvel élément à la liste.

Construction d’une Application Express.js

Configuration initiale

Pour configurer un nouveau projet Express.js, suivez ces étapes :

1. Créez un nouveau répertoire pour votre projet et initialisez-le avec npm :

mkdir my-express-app
cd my-express-appnpm init -y

2. Installez Express.js en utilisant npm :

npm install express

3. Organisez votre projet en créant les répertoires nécessaires pour les routes, les contrôleurs, les modèles et les vues. Voici un exemple de structure de projet :

my-express-app/
├── node_modules/
├── public/
├── routes/
│   └── index.js
├── controllers/
│   └── itemController.js
├── models/
│   └── item.js
├── views/
├── app.js
├── package.json
└── README.md

4. Configurer le serveur : Créez le fichier app.js pour configurer et démarrer le serveur Express :

const express = require('express');
const app = express();
const port = 3000;
const indexRouter = require('./routes/index');

app.use(express.json());
app.use(express.static('public'));
app.use('/', indexRouter);

app.listen(port, () => {
console.log(Server is running on http://localhost:${port});
});

Gestion des requêtes et des routes

Express.js permet de définir des routes pour gérer différentes requêtes HTTP. Les routes peuvent être définies directement dans le fichier principal ou dans des modules de route séparés pour une meilleure organisation. Pour plus d’information, consulter notre article sur la gestion des fichiers Node.js. Voici comment définir des routes dans un module séparé.

routes/index.js :

const express = require('express');
const router = express.Router();
const itemController = require('../controllers/itemController');
router.get('/', (req, res) => {

res.send('Home Page');

});

router.get('/about', (req, res) => {
res.send('About Page');
});

router.get('/api/items', itemController.getItems);
router.post('/api/items', itemController.createItem);
module.exports = router;

controllers/itemController.js :

let data = [
  { id: 1, name: 'Item 1' },
  { id: 2, name: 'Item 2' },
];

exports.getItems = (req, res) => {
  res.json(data);
};

exports.createItem = (req, res) => {
 const newItem = { id: data.length + 1, name: req.body.name };
 data.push(newItem);
 res.status(201).json(newItem);
};

Manipulation des données et API

Manipuler les données et créer des API est une tâche essentielle pour de nombreuses applications web. En utilisant Express.js, vous pouvez facilement configurer des routes et des contrôleurs pour gérer les opérations CRUD sur vos données.

• Créer un modèle de données : Bien qu’Express.js n’inclue pas de système de modèles par défaut, vous pouvez utiliser Mongoose pour travailler avec MongoDB ou tout autre ORM pour d’autres bases de données. Voici un exemple d’intégration avec Mongoose.

models/item.js :

const mongoose = require('mongoose');

const itemSchema = new mongoose.Schema({
  name: {
    type: String,
    required: true,
  },
});

const Item = mongoose.model('Item', itemSchema);

module.exports = Item;

• Connecter à la base de données : Ajoutez la connexion à votre base de données MongoDB dans le fichier principal.

app.js :

const express = require('express');
const mongoose = require('mongoose');
const app = express();
const port = 3000;
const indexRouter = require('./routes/index');
mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/mydatabase', {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true,
}).then(() => console.log('MongoDB connected...'))
  .catch(err => console.log(err));
app.use(express.json());
app.use(express.static('public'));
app.use('/', indexRouter);

app.listen(port, () => {
  console.log(`Server is running on http://localhost:${port}`);
});

• Utiliser les modèles dans les contrôleurs : Mettez à jour les contrôleurs pour utiliser Mongoose pour la manipulation des données.
  
  controllers/itemController.js :

const Item = require('../models/item');
exports.getItems = async (req, res) => {
  try {
    const items = await Item.find();
    res.json(items);
  } catch (err) {
    res.status(500).send(err.message);
  }
};
exports.createItem = async (req, res) => {
  try {
    const newItem = new Item({
      name: req.body.name,
    });
    await newItem.save();
    res.status(201).json(newItem);
  } catch (err) {
    res.status(500).send(err.message);
  }
};

Test de l’Application Express.js

Utilisation de Postman

Postman est un outil puissant pour tester les API. Vous pouvez utiliser Postman pour envoyer des requêtes à votre application Express.js et vérifier les réponses. Voici comment tester une API avec Postman :

1. Téléchargez Postman depuis le site officiel et installez-le sur votre machine.
2. Ouvrez Postman et créez une nouvelle requête. Sélectionnez le type de requête (GET, POST, etc.) et saisissez l’URL de l’API que vous souhaitez tester.
3. Cliquez sur le bouton “Send” pour envoyer la requête. Postman affichera la réponse de l’API, y compris le code de statut, les en-têtes et le corps de la réponse.

Par exemple, pour tester la route GET /api/items, vous pouvez entrer http://localhost:3000/api/items comme URL, sélectionner GET comme méthode et cliquer sur “Send”. Vous devriez voir la liste des éléments en réponse.

Validation des API

La validation des API est cruciale pour s’assurer que les données envoyées et reçues sont correctes. Utilisez des bibliothèques comme Joi pour valider les entrées utilisateur dans votre application Express.js. Voici un exemple de validation des entrées utilisateur avec Joi :

const express = require('express');
const app = express();
const Joi = require('joi');
const Item = require('./models/item');

app.use(express.json());

const schema = Joi.object({
  name: Joi.string().min(3).required(),
});
app.post('/api/items', async (req, res) => {
  const { error } = schema.validate(req.body);
  if (error) return res.status(400).send(error.details[0].message);

  try {
    const newItem = new Item({
      name: req.body.name,
    });
    await newItem.save();
    res.status(201).json(newItem);
  } catch (err) {
    res.status(500).send(err.message);
  }
});
app.listen(3000, () => {
  console.log('Server running on port 3000');
});

Dans cet exemple, nous utilisons Joi pour valider que le champ “name” de la requête POST est une chaîne de caractères d’au moins 3 caractères. Si la validation échoue, nous renvoyons une réponse avec un statut 400 et un message d’erreur approprié.

Express.js reste un choix incontournable pour les développeurs Node.js, offrant un équilibre parfait entre simplicité, flexibilité et puissance. En maîtrisant les concepts et les meilleures pratiques décrites dans cet article, vous serez bien équipé pour créer des applications web et API robustes, évolutives et sécurisées avec Express.js. Pour aller plus loin, n’hésitez pas à explorer nos articles détaillés sur Node.js vs Python, WordPress headless et le framework frontend Vue.js.

Exprimez votre créativité et bâtissez des applications qui répondent aux besoins de demain avec Express.js et Node.js !