Xây dựng ứng dụng web với NodeJS + ExpressJS

Bởi

Hai bài viết trước mình đã cùng nhau tìm hiểu những điểm mạnh của Nodejs là gì rồi. Các bạn có cảm thấy hưng phấn để bắt đầu bước chân vào thế giới Nodejs chưa? Để mở màn cho “vũ trụ” lập trình NodeJS, chúng ta sẽ bắt tay vào xây dựng một ứng dụng web với NodeJS + ExpressJS đơn giản nhé.

Lưu ý: Bài viết này sẽ đặc biệt hữu ích nếu bạn có kiển thức cơ bản về Front-end như Javascript, HTML, CSS. Nếu chưa có thì cũng không sao, dần dần sẽ quen thôi.

Trước khi bắt tay vào viết code, mình sẽ điểm qua những thư viện, công cụ được sử dụng trong bài viết đã nhé.

Nội dung chính của bài viết

#Express js là gì?
#Để tạo ứng dụng web với NodeJS cần những gì?
- #Giới thiệu ứng dụng web với NodeJS sẽ xây dựng trong bài viết
  - #Khởi tạo ứng dụng
  - #Sử dụng pm2 để tự khởi động server khi thay đổi code
- #Rendering HTML sử dụng Pug
#Xây dựng giao diện và logic của ứng dụng web
- Làm việc với static content
- Làm việc với JSON data trong NodeJS
  - #Tạm kết

#Express js là gì?

ExpressJS là một web framework được xây dựng trên nền tảng NodeJs. Expressjs cung cấp các hàm HTTP và midleware để tạo ra API đơn giản và dễ sử dụng.

ExpressJS được phát hành theo giấy phép mã nguồn mở, có cộng đồng hỗ trợ lớn, được phép sử dụng cho ứng dụng có mục đích thương mại. Do vậy bạn hoàn toàn có thể yên tâm sử dụng framework này cho dự án của mình, từ dự án nhỏ tới lớn.

Cấu trúc thư mục dự án khi sử dụng ExpressJS được chia là 3 phần: routes, Views và Public. ExpressJS xây dựng ứng dụng web theo đúng mô hình MVC (Model – View – Controller).

Một số chức năng chính của ExpressJS:

Hỗ trợ middleware để trả về các HTTP request
Định nghĩa route dựa trên các action của HTTP (CRUD)
Cho phép trả về các trang html sử dụng các template engine (jade, pug…)

#Để tạo ứng dụng web với NodeJS cần những gì?

Nếu bạn đã biết Javascript nhưng tất cả lại chỉ gói gọn trong các ứng dụng front-end, thì bài viết này sinh ra là để dành cho bạn.

Trong các ngôn ngữ lập trình, cá nhân mình thấy Javascript là một ngôn ngữ đa năng nhất cho tới thời điểm hiện tại. Nó có thể giúp bạn xây dựng ứng dụng từ front-end tới back-end, từ mobile tới web…

Trước khi bắt đầu, bạn cần phải cài đặt Nodejs và NPM. Nếu bạn chưa cài thì làm theo hướng dẫn ở bài viết này: Hướng dẫn chi tiết cài đặt Node.js

Hãy chắc chắn bạn đã cài đặt thành công Node.js và NPM bằng cách kiểm tra vesion của chúng bằng terminal:

node -v
npm -v

Mình tin là với các phiên bản Node.js và NPM cũ hơn thì bạn vẫn có thể code tốt được. Tuy nhiên, nếu có bất kì lỗi xảy khi làm theo bài viết của mình việc đầu tiên bạn nghĩ tới là nâng cấp version của Nodejs và NPM nhé!

#Giới thiệu ứng dụng web với NodeJS sẽ xây dựng trong bài viết

Để các bạn đỡ bị choáng ngợp khi mới bắt đầu làm quen với Nodejs và ExpressJS. Mình sẽ cùng nhau xây dựng một ứng dụng web rất cơ bản có Home page và một vài sub page với Nodejs.

Ứng dụng này sẽ sử dụng Express.js framework, và render HTML bằng thư viện PUG( trước kia thư viện có tên là Jade).

Đây là giao diện ứng dụng web sau khi hoàn thành bài viết.

#Khởi tạo ứng dụng

Các bạn có thể sử dụng lệnh của NPM để tạo một dự án mới tinh. Đơn giản là gõ lệnh sau và làm theo hướng dẫn:

npm init

Nếu lười, bạn có thể download dự án mình tạo sẵn tại đây:

Download starter code

Sau khi tải về, bạn mở cửa sổ terminal và chuyển đến thư mục dự án, gõ lệnh sau để cài đặt toàn bộ thư viện( dependencies) cần thiết:

npm install

Các bạn mở file server.js lên và import và khởi tạo express.js như bên dưới:

const express = require('express');
const app = express();

Hàm express() là hàm cao nhất được exported bởi express module

Tiếp theo, chúng ta sẽ tạo một server để chạy website. Như của mình thì server sẽ chạy trên port 7000, bạn có thể đổi port sang bất kì port nào cũng được.

const server = app.listen(7000, () => {
  console.log(Express running → PORT ${server.address().port});
});

Chúng ta thử start server lên xem thế nào. Từ terminal, bạn gõ lệnh sau:

node server.js

Khi server đã khởi động thành công, bạn vào trình duyệt và truy cập vào địa chỉ: http://localhost:7000. Bạn sẽ trình duyệt báo lỗi: “Cannot GET /“. Lỗi này xảy ra vì bạn chưa định nghĩa bất kì router cho website cả. Chưa có thì giờ mình tạo thôi.

Để định nghĩa một router GET bằng expressJS, bạn sử dụng đoạn code sau:

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello World!');
});

Đoạn code trên có nghĩa là, khi bạn truy cập vào trang chủ( địa chỉ “/”) qua phương thức GET, server sẽ trả về một message là “” Hello World”.

Lưu ý: Mặc dù bạn có thể tạo router cho bất kì loại request nào của HTTP như POST, PUT, DELETE. Tuy nhiên, bài viết này mình chỉ sử dụng phương phức GET cho đơn giản.

OK, sau khi thiết lập router xong, bạn khởi động lại server để thay đổi code có hiệu lực. Kết quả thu được như sau:

#Sử dụng pm2 để tự khởi động server khi thay đổi code

Như bạn cũng thấy ở trên, mỗi lần bạn thay đổi code thì đều phải khởi động lại server để đoạn code thay có hiệu lực.

Để tiết kiệm thời gian phát triển ứng dụng, chúng ta có thể sử dụng công cụ giúp tự khởi động lại server mỗi khi thay đổi code. Có rất nhiều công cụ như vậy, có thể kể đến như: nodemon, forever, PM2…Cá nhân mình thì thích sử dụng PM2 vì tính hiệu quả của nó.

Nếu bạn để ý trong file package.json, bạn sẽ thấy mình để sẵn PM2 trong devDependencies, nên bạn có thể sử dụng PM2 luôn được.

Bạn tạo một script trong package.json như sau:

{
  // ...
  "scripts": {
    "start": "npx pm2 start server.js --watch"
  }
  // ...
}

Cuối cùng, bạn chạy lại server bằng lệnh:

npm start

Từ bây giờ trở đi, bạn cứ thay đổi code thoải mái là có thể test được ngay mà không cần phải khởi động lại server nữa. Quá tiện phải không?

>> Đọc thêm: Tự xây dựng RESTful APIs với Nodejs

#Rendering HTML sử dụng Pug

Thông thường, khi người dùng kết nối vào một URL của website, server sẽ trả về là một trang HTML. Thay vì chúng ta sẽ chỉ định trả về một file HTML sẵn thì chúng ta sẽ sử dụng dụng các template engine để hỗ trợ render các file HTML.

Một template engine cho phép chúng ta tạo một trang HTML và thay thế các biến với giá trị thật trong template khi trả về cho người dùng. Nếu bạn đã từng sử dụng data binding trong lập trình Android thì template engine cũng hoạt động tương tự.

Có một số template engine có thể làm việc với ExpressJS như: Pug(Jade), EJS, Mustache…

Trong bài viết này, mình sẽ sử dụng Pug, đơn giản vì mình đã quen cách sử dụng của nó. Các bạn sau này có thể tùy ý lựa chọn cho dự án của mình.

Để sử dụng Pug, chúng ta cần khai báo trong package.json

"dependencies": {
  "pug": "^2.0.3"
},

Và khai báo trong server.js

app.set('view engine', 'pug');

Trong ExpressJS, các template HTML sẽ được đặt trong thư mục Views. Trong ví dụ này, mình thử tạo một file template có tên là: index.pug có nội dung như sau:

p Hello Pug!

Để render ra file template này khi người dùng vào trang chủ, ta sửa đoạn thiết lập router ở trên thành:

app.get('/', (req, res) => {
  res.render('index')
});

Và kết quả thu được như sau:

Note: Để sử dụng PUG, chúng ta cần biết một vài syntax của nó. Tuy nhiên, do bài viết này hơi dài nên mình sẽ hướng dẫn các bạn cách sử dụng PUG ở một bài viết khác nhé. Các bạn nhớ đón đọc nhé!

#Xây dựng giao diện và logic của ứng dụng web

Đọc đến đây thì bạn đã có một số kiến thức cơ bản về ExpressJS, template engine. Chúng ta sẽ bắt tay vào xây dựng trang web như ở đầu bài viết đã trình bày.

Đầu tiên, chúng ta sẽ tạo giao diện trang chủ, đặt tên là default.pug, code sẽ như sau:

doctype html
html
  head
    title #{title}
    link(rel='stylesheet', href='/css/style.css')
    meta(name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1")
  body
    main
      block header
        header.header
          h1 #{title}
      block content

Từ khóa block giống như include trong layout android vậy. Nghĩa là chúng ta có thể chèn một file template khác vào. Điều này giúp chúng ta tái sử dụng template tốt hơn.

Còn đây là file index.pug

extends default

block content
  div.container

Chúng ta lại sửa lại đoạn code thiết lập router ở trên thành như sau:

app.get('/', (req, res) => {
  res.render('index', {
  	title: 'Homepage'
});});

Như ở đây, tất cả biến #{title} trong file default.pug sẽ được thay thế bằng text: “Homepage” rồi trả về cho trình duyệt. Kết quả như sau:

Làm việc với static content

Trên đây, chúng ta mới chỉ trả về mỗi HTML cho trình duyệt. Để trang web đẹp hơn, chúng ta cần phải có CSS.

Để sử dụng được CSS trong ExpressJS, chúng ta thêm đoạn code sau:

// ...
app.set('view engine', 'pug');

// serve static files from the public folder
app.use(express.static(__dirname + '/public'));
// ...

Xong, bạn thử refesh lại trình duyệt và tận hưởng kết quả:

Làm việc với JSON data trong NodeJS

Các website bây giờ đa phần là web động, tức là server sẽ lưu dữ liệu trong database, rồi lại lấy ra đưa lên các template engine.

Vì chúng ta không sử dụng database trong bài viết này, nên mình sẽ tạo một file JSON vậy.

Mình sẽ tạo file people.json có cấu trúc như sau:

{
  "profiles": [
    {
      "firstname": "Duong",
      "lastname": "Anh Sơn",
      "bio":
        "Anh Sơn là một lập trình Android và giờ đang hướng dẫn về NodeJS.",
      "tagline": "Developer, Writer and Speaker",
      "twitter": "https://twitter.com/ngotuannghia",
      "imgSrc": "tom-jagger.jpg",
      "id": "tom"
    },
 ]
}

Đại khái như vậy, các bạn tự đổi nội dung theo ý mình nhé!

Chúng ta khai báo file JSON trong server.js. Và kết quả server.js sẽ như sau:

const express = require('express');
const people = require('./people.json');

const app = express();

app.set('view engine', 'pug');

app.use(express.static(__dirname + '/public'));

app.get('/', (req, res) => {
  res.render('index', {
    title: 'Homepage',
    people: people.profiles
  });
});

const server = app.listen(7000, () => {
  console.log(Express running → PORT ${server.address().port});
});

Như đoạn code trên, chúng ta reference file JSON vào biến people. Sau đó pass mảng profiles vào template engine thông qua people.

Bây giờ, bạn đổi một chút ở index.pug như sau:

extends default

block content
  div.container
    each person in people
      div.person
        div.person-image(style=background: url('/images/${person.imgSrc}') top center
        no-repeat; background-size: cover;)
        h2.person-name
          | #{person.firstname} #{person.lastname}
        a(href=/profile?id=${person.id})
          | View Profile

Kết quả thu được:

Khi bạn thử click vào link: “View Profile” ngay lập tức bạn sẽ bị lỗi “cannot GET /profile“.

Lỗi này cũng giống như lúc trước chúng ta đã gặp. Đơn giản là server chưa có thiết lập cho router “/profile”.

Tương tự như phần thiết lập router cho trang chủ, chúng ta tiếp tục vào router cho phần này như sau:

app.get('/profile', (req, res) => {
  const person = people.profiles.find(p => p.id === req.query.id);
  res.render('profile', {
    title: About ${person.firstname} ${person.lastname},
    person,
  });
});

và template engine thì tạo một file mới: profile.pug

extends default

block header

block content
  div.profile
    div.profile-image(style=background: url('/images/${person.imgSrc}') top center
    no-repeat; background-size: cover;)
    div.profile-details
      h1.profile-name
        | #{person.firstname} #{person.lastname}
      h2.profile-tagline
        | #{person.tagline}
      p.profile-bio
        | #{person.bio}
      a.button.button-twitter(href=${person.twitter})
        | Follow me on Twitter

Thế là xong. Giờ chúng ta thử refesh trình duyệt và click vào từng profile xem kết quả nhé