Node.jsとは？特徴や活用する利点を初心者向けにわかりやすく解説

今や、JavaScriptはWeb関連やIoT関連の開発に欠かせない存在です。そんなJavaScriptを学習していると、Node.jsという単語をよく聞きますよね。

JavaScriptの実行環境であるNode.jsを扱えるようにすれば、ブラウザ上でしか動作しなかったJavaScriptをサーバーサイドでも動作できます。

しかし、Node.jsで実際にどんなことができるのか、扱い方を学ぶ必要があるのかなどがあいまいな人も多いですよね。

そこで、本記事ではNode.jsの特徴を、JavaScriptにおける必要性やできることも交えて解説します。Node.jsの使い方も紹介するので、ぜひ参考にしてください。

「Node.js」とは？

前述したとおり、Node.jsとは、JavaScriptの実行環境です。

JavaScriptはブラウザ上でしか動作しませんが、Node.jsにはサーバーサイドでJavaScriptを動作させることができるという特徴があります。また、現在では多数のNode.js向けライブラリが提供されており、IoT開発やスマホアプリ開発にも利用されています。

このように、JavaScriptを学習していく上で、Node.jsは必ずといっていいほど必要になる知識です。

Node.jsとJavaScriptの違いをより詳しく知りたい人は、次の記事を参考にしてください。

→ 【Node.js入門】JavaScriptとの違いや特徴・使い方を比較してみた

実行環境とは？

実行環境とは、任意のプログラムやソフトを動かすための設備や道具がそろっている場所のことです。

例えば、理科の実験をするのに道具を一つずつ用意するのは大変です。しかし、学校の理科室には一通りの設備や道具がそろっているため、すぐに実験を始められます。

このように、Node.jsという実行環境にはJavaScriptを使ってサーバーサイドを動かすための設備や道具がそろっているため、プログラム開発をすぐに始められます。

活用にはインストールが必要

Node.jsを活用するには、使用するパソコンの中に実行環境と呼ばれる「場所」を用意しなければなりません。そのためにNode.jsのダウンロード・インストールが必要です。

Node.jsをインストールして「JavaScriptを使った開発を行う場所である」実行環境がパソコン内に用意できれば、あとはスムーズにプログラミングができるでしょう。

フレームワークの併用で効率よく開発可能

Node.jsには活用できるフレームワークが多数存在しています。

フレームワークは「枠組み」という意味があり、IT業界ではプログラムをひとつの枠組みとしてまとめたツールのことを指します。例えば、「任意の画面に遷移させる」「データベースに自動的にテーブルを作成する」などといったプログラムをまとめたものです。

このように、フレームワークを活用すれば、同じ機能をプログラミングする際にも流用できるのでとても便利です。

Node.jsの代表的なフレームワークには、「Express.js」や「Meteor.js」などがあります。

プログラミングにおけるフレームワークをより詳しく知りたい人は、下の記事を参考にしてください。

→ プログラミングのフレームワークとは？言語別におすすめも紹介

JavaScriptにおけるNode.jsの必要性

JavaScriptの仕様は更新頻度が多く、その度に新たな機能が追加されています。

しかしながら、JavaScriptで書かれている既存のサイトの中には、JavaScriptの仕様変更に適応させたくても追いつけないものもあるのが現状です。

そこで、「新仕様で記述されたJavaScriptファイル」を「旧仕様で書かれたJavaScriptファイル」に変換してくれるBabelというツールが誕生しました。このツールは利便性がとても高く、多くの人たちに使われているのですが、Babelを動かすための環境としてよく選択されているのがNode.jsです。

他にも、Webサイト構築時に使用した言語と同じ言語（ここではJavaScript）を使用して、Webアプリやデスクトップアプリを作成したい人も多く、それを可能にするNode.jsが必要とされています。

Node.jsの活用でできるようになること

ここからは「Node.js」を利用してできることを、4つにまとめて紹介します。

バックエンド開発

Node.jsを活用すれば、JavaScriptを活用してサーバーサイドのバックエンド開発が可能となります。

Node.jsを活用して構築した Webサーバは軽量なことからアクセス集中に対して強いだけでなく、リアルタイム処理に適しているという特徴もあります。また、データ処理が軽いので、ユーザーはストレスを感じにくいでしょう。

リアルタイムアプリの開発

Node.jsはリアルタイムアプリケーションの開発にも向いています。

リアルタイム処理に適している特徴があるため、Node.jsを活用してデータや命令に対して即応的な処理を行うリアルタイムアプリケーションの作成が可能です。例えば、チャットアプリやライブストリーミングサービスなどがリアルタイムアプリに該当します。

デスクトップアプリの開発

Node.jsはフレームワーク「Electron」を追加すればOSとのやりとりも可能となるため、デスクトップアプリの開発も可能です。

JavaScriptのみではブラウザ上の動作に限られていましたが、「Electron」を追加すれば、Windows、macOS、Linux上で動作するアプリを開発できます。例えば、プログラミング業界でよく利用されているエディタ「Visual Studio Code」は「Electron」を利用して開発されています。

データベースとの連携

Node.jsを活用すれば、データベースとの連携が簡単になります。

JavaScriptのみではクライアントサイドでのデータ操作に限られてしまいますが、Node.jsを使用することで、サーバーサイドから直接データベースにアクセスし、データの抽出や読み書きが可能となります。

Node.jsには、MongoDBやRedisなどのデータベースに接続するためのパッケージが用意されているので、機能の実装も比較的容易です。

Node.jsの特徴

ここからは、Node.jsの特徴を、3つにまとめて解説します。

ノンブロッキング I/O方式による高速化

プログラムは通常、操作に対して順番に処理が行われるため、一つの処理が終わるまで次の処理は待機されるのが普通です。

しかし、Webアプリのように多数のアクセスを同時に処理をする場合、この方式では時間がかかります。

そこで、Node.jsはノンブロッキング I/O方式を採用しています。ノンブロッキング I/O方式では、先に開始されたタスクが完了していない状態でも、次のタスクを開始可能です。そのため、大量のアクセスがあっても効率よく処理を進められます。

「Node.js」にはこのような非同期処理の特徴があることから、大量のアクセスにも対応でき、ユーザビリティ向上にもつながります。

メモリ消費の効率化

もう1つ、Node.jsの重要な概念として「シングルスレッド」「マルチスレッド」というものがあります。

一般的なサーバーは「マルチスレッド」に対応しており、複数のアクセスが来た際には、それぞれにメモリを割り当てて処理を行います。逆に「シングルスレッド」の場合は、1つのメモリでアクセスを1つずつ処理するのでメモリ消費を抑えることが可能です。

前述した非同期による高速化とシングルスレッドによるメモリ消費の効率化が合わさることで、Node.jsの高性能処理を実現させています。

Webサーバー運用時に立ちはだかる問題に、「C10K問題」というものがあります。「C10K」問題とは、単一のWebサーバーにてクライアントの同時接続数が10,000（10K）を超えるとさまざまな性能が著しく低下する問題のことです。Node.jsにより構築されるWebサーバーは、高性能処理を実現することで「C10K」問題に対処でき、スケーラビリティの高いアプリケーション開発が可能となっています。

V8エンジンによる高速実行

Node.jsはJavaScriptを高速に実行させるため、GoogleChromeに搭載されているJavaScript 実行エンジン「V8」を利用しています。「V8」はGoogleにより開発されたJavaScriptエンジンで、速度の速さと多機能性に優れているのが特徴です。

このような実行エンジンを利用することで、高速な処理ができるNode.jsをさらに強固なものにしています。

Node.jsのインストール手順

Node.jsのインストール手順は次のとおりです。

公式ページより、インストーラーをダウンロードします。ダウンロードする際は、Windows用かmacOS用か選択して

からダウンロードボタンを押してください。

Windows用は拡張子「.msi」のファイル、macOS用は拡張子「.pkg」のファイルがダウンロードできます。これらがインストール用のファイルです。

ダウンロードが完了したらファイルをダブルクリックして、ポップアップしたウィンドウの指示に従い、インストールを開始してください。「規約に従う」にチェックを入れたあとは、基本的に何も変更せずに「Next」「Install」と押し進めて問題ありません。

インストールが完了すると、Windowsでは「C:\Program Files\nodejs\」ファイルが作られています。

「C:\Program Files\nodejs\」フォルダ内にある「node.exe」をダブルクリックすれば、Node.jsが起動します。起動後は「コマンドプロンプト」の画面に「Welcome to Node.js v20.15.0.」とインストールしたバージョンが表示されるのが確認できるでしょう。

起動の確認ができたら、あとはプログラミングを進めていくのみです。

ただし、Node.jsにはさまざまなバージョンやパッケージが存在しているため、今使用しているNode.jsはどのバージョンなのか、どのパッケージを導入しているのかを、しっかりと把握しておく必要があります。

次の記事では、OS別にインストール方法をまとめていますので、参考にしてください。

→ 【Node.js入門】各OS別のインストール方法まとめ(Windows,Mac,Linux…)

Node.jsの活用にはバージョンの管理が不可欠

前述したように、Node.jsはプロジェクトごとに使用するバージョンが異なったり、導入するパッケージが異なったりします。そのため、Node.jsをうまく活用するためには、バージョン管理やパッケージ管理が必要不可欠です。

ここでは、Node.jsの管理に便利な2つのツールを紹介します。

nvm（Node Version Manager）とは？

nvmとは、Node.jsのバージョン管理ツールです。

Node.jsは頻繁にアップデートが繰り返されているため、複数バージョンが混在しかねません。そのため、バージョン管理ツールを導入し、バージョンの確認や切り替えを素早く行えるようにするのがおすすめです。

例えば、nvmを導入すれば特定のバージョンを指定したNode.jsを次のように簡単なコマンドでインストールできます。

$ nvm install v0.8.4

この場合はバージョンが「0.8.4」のNode.jsがインストールされます。このバージョンを利用する場合は「nvm use v0.8.4」と記述すれば利用可能です。

このように、複数のNode.jsをバージョン管理できる「nvm」はとても扱いやすいのでおすすめです。

npm（Node Package Manager）とは？

npmとは、Node.jsのパッケージ管理ツールです。

一般的に「インストーラー」を使ってNode.jsをインストールした場合、npmもいっしょにインストールされています。

npmはオープンソースライブラリであり、100万を超えるパッケージが存在しています。例えば、単純な作業を自動化できる「Gulp」、簡易サーバーを構築できる「http-server」など、多種多様なパッケージがあります。

これらのパッケージを駆使すれば、ほとんど作れないものは無いといっても過言ではないでしょう。

導入しているパッケージの一覧をコマンドで出すこともできるため、複雑になりがちな管理がしやすくなるのでおすすめです。

Node.js活用におすすめのフレームワーク

ここからは、Node.jsの活用におすすめのフレームワークを、厳選して3つ紹介します。

各フレームワークについてより詳しく知りたい人は、次の記事を参考にしてください。

→ 【Node.js入門】3大フレームワーク「Express」「Meteor」「Sails」の特徴とは？

定番の軽量フレームワーク「Express」

Node.js向けのフレームワークといえば「Express」が最も有名であり、数多くのWebサービスで使われています。

「Express」は軽量＆高速で、とくに独自サービスの機能をユーザーに提供する「REST API」の開発にも広く使われているのが特徴です。また、Webサービスの開発において任意の画面に遷移させる「ルーティング」や、画面設計・データベース連携なども簡単に行えます。

ほかにも、さまざまな機能を追加できる拡張性も併せ持っているので、ほとんどの開発において有効に活用することができるでしょう。

フルスタックフレームワーク「Meteor」

「Meteor」は「フルスタックフレームワーク」と呼ばれているもので、開発に関わるすべてを「Meteor」で構築できます。サーバーサイド開発・データベース処理・フロントエンド開発などに加えて、ログイン認証やネット上への公開まですべてMeteorで完結するのが特徴です。

また、Meteorはインストールするだけで開発環境の整備が整うので、すぐにプログラミングを始められるのも魅力的です。しかしながら、すべてMeteorが管理するので依存性がかなり高く、あまり拡張性の自由度が無いという点だけは注意する必要があります。

開発効率を重視したフレームワーク「Sails」

「Sails」は、MVC（モデル・ビュー・コントローラー）アーキテクチャに基づいたWebアプリケーションフレームワークです。

Sailsは、「Ruby on Rails」の影響を受けており、WebアプリケーションやAPIの開発を効率的かつ迅速に行えるように設計されています。また、Node.jsの非同期I/Oのような機能を活かしつつ、開発者が直感的にアプリケーションを構築できることから、柔軟性と生産性が高い特徴があります。

Node.jsの入門方法

JavaScriptの学習から始めるべきか、Node.jsの学習から始めるべきか悩んでしまう人もいるでしょう。

そこで、ここからはそれぞれのパターン別に学習方法を解説します。

JavaScriptの学習から始める場合

JavaScriptから学習する際は、基礎知識を学んだあとにそれぞれの処理手順を把握したうえで、サンプル例を参考にしながら実際にプログラミングをして覚えるのがおすすめです。

一般的に、JavaScriptはクライアントサイドで活用するプログラミング言語ですが、Node.jsを使うことでサーバーサイドの開発も可能です。つまり、同じJavaScript言語でWebサイトの製作からサーバー制御まで一気通貫で可能となります。

JavaScriptを使用してWebブラウザ上でアニメーションやサイト制御が行えるようになってから、Node.jsに以降すれば、同じプログラミング言語を使用していることから上達もはやいでしょう。

次の記事では、JavaScriptをゼロから学習するためのロードマップを紹介していますので、参考にしてください。

→ 【JavaScript完全入門ガイド】初心者向け学習ロードマップ必勝正攻法

Node.jsの使い方から学習する場合

Node.jsはサーバーサイドを扱うという性質上、少し高度な知識が必要になるケースも少なくありません。そのため、Node.jsの使い方から勉強する場合は学習サイトで体系的に学んでいくのをおすすめします。

無料で活用できる学習サイトは多くあり、動画や画像での解説が豊富なものを選べば、初心者からでもスムーズに学習が進められます。おすすめの学習サイトを下表にまとめたので、参考にしてください。

サイト名	特徴
侍テラコヤ	・専門家が制作したオリジナル動画教材 ・体系的にNode.jsの使い方が学べる ・無料から始められる ・Q&A掲示板は現役エンジニアが回答 ・オンラインレッスンで直接エンジニアに相談可能 ・有料プランもあり
ドットインストール	・3分以内の短い動画 ・Node.jsの全体像が把握できるわかりやすい内容 ・サイト内で動画を見ながらプログラミングができる ・明確なゴール（成果物）が定められている
Udemy	・有料の動画学習コンテンツを配信しているサイト ・動画制作は現役エンジニアが中心 ・自分が見たい内容を自由に選べる ・初級から上級まで揃っている

また、次の記事では初心者でも分かりやすいようにNode.jsの基礎的な使い方を解説していますので、併せてご覧ください。

→ 【Node.js入門】初心者がまず最初に学ぶべき使い方をまとめてみた！

挫折なくNode.jsの習得を目指すなら

ここまで解説したNode.jsの特徴やできることを踏まえ、独学でスキル習得に励もうと考えている人のなかには、

と不安な人もいますよね。

実のところ、Node.jsといったプログラミングの学習途中で挫折する独学者は多くいます。事実、弊社の調査では

などの理由から、87.5%が「プログラミング学習で挫折や行き詰まりを感じた」と回答しています。

調査概要：プログラミング学習の挫折に関するアンケート
調査対象：10代〜80代の男女298名
調査期間：2019年8月13日~8月20日
調査方法：インターネット調査
掲載元：PR TIMES

また、こうした背景もあってか、弊社がプログラミングに興味がある人100名へ実施した別の調査では

などの理由から、61%が「プログラミングの勉強を始めるならスクールを選ぶ」と回答しています。

調査概要：プログラミングに興味がある方の意識調査
調査期間：2021/11/19~2021/12/3
対象者：プログラミング学習を検討している10代~50代の男女100名
調査媒体：クラウドワークス
掲載元：PR TIMES

加えて、プログラミングスクールの卒業生に「独学ではなくスクールを活用した理由」を聞いたところ「できるだけ短い期間でITエンジニアへの転職や副業に必要なスキルを身につけたかった」という回答も多く寄せられました(※1)。

※1：スクール卒業生に実施したインタビュー詳細の動画

上記から、1人でプログラミングスキルを習得できるか不安な人や短期間でスキルを習得したい人ほど確実性を求め、現役エンジニアといったプロの講師に質問できるプログラミングスクールを利用する傾向にあるのがわかります。

いざ独学でプログラミングを学び始めても、勉強の最中に挫折しまっては学習にかけた時間を悔やむだけでなく「プログラミングスキルを身につけるのって思っていたよりも難しいんだな…」とNode.jsの習得自体を諦めかねません。

仮にわからないことを飛ばしながら勉強を進めたとしても、ITエンジニアへの転職や副業での収入獲得を実現できる実践的なスキルが身につかなければ、結局後悔することになります。

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分割料金	一括料金	受講期間
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• 累計指導実績4万5,000名以上
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侍エンジニアをおすすめする最大の理由は「挫折しづらい学習環境」にあります。

先ほど述べたとおり、独学者の多くは自力で不明点やエラーを解決できないためにプログラミング学習を挫折しています。そのため、未経験者が現役エンジニアのようなプロに質問や相談できない状況で、プログラミングスキルを習得するのは非常に難易度が高いといえます。

しかし、侍エンジニアでは

といったサポート体制を整えているため、学習中に出てきたわからないことや不明点をいつでも相談可能です。「受講生の学習完了率98%」「転職成功率99%」という実績からも、侍エンジニアなら挫折しづらい環境で学習を進められるといえます。

また、侍エンジニアではカウンセリングにて受講生一人ひとりの目的をヒアリングしたうえでカリキュラムを作成するため、限られた受講期間でもITエンジニアへの転職や副業での収入獲得に必要なスキルだけを効率的に習得可能です。

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まとめ

今回は「Node.js」について、8つに分けて解説しました。

開発環境であるNode.jsの使い方を習得すれば、JavaScriptを活用してサーバーサイドの開発が可能となります。

クライアントサイドとサーバーサイドでプログラミング言語をそろえたい場合やスムーズなリアルタイム処理を求めるアプリを開発したい場合は、ぜひNode.jsを活用してください。