Ποια είναι τα συνηθισμένα σχεδιαστικά μοτίβα (design patterns) στο Node.js;

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

Το Node.js στηρίζεται σε μια χούφτα σχεδιαστικά μοτίβα που ταιριάζουν στο module system, στο ασύγχρονο μοντέλο του και στο streaming I/O. Τα πιο συνηθισμένα που θα πρέπει να αναγνωρίζει κάθε backend developer:

## Δημιουργικά (Creational)

- **Module pattern** — κάθε αρχείο είναι το δικό του scope· εκθέτετε ένα δημόσιο API μέσω `module.exports` / `export`, κρατώντας τα εσωτερικά ιδιωτικά. Το θεμέλιο της οργάνωσης κώδικα στο Node.
- **Singleton** — τα exports ενός module **αποθηκεύονται στην cache**, οπότε το export μιας instance δίνει σε κάθε importer το ίδιο αντικείμενο. Ιδανικό για ένα DB pool ή config.

```js
// db.js — κάθε `require("./db")` παίρνει το ίδιο pool (singleton μέσω της cache των modules).
const pool = createPool(process.env.DATABASE_URL);
module.exports = pool;
```

- **Factory** — μια συνάρτηση που δημιουργεί και επιστρέφει αντικείμενα, κρύβοντας τη λογική κατασκευής και επιτρέποντάς σας να εναλλάσσετε υλοποιήσεις.

```js
function createLogger(kind) {
  return kind === "json" ? new JsonLogger() : new TextLogger();
}
```

## Συμπεριφοράς (Behavioral)

- **Observer / EventEmitter** — το κεντρικό ασύγχρονο μοτίβο του Node: εκπέμπετε ονομασμένα events, προσαρτάτε listeners. Το `EventEmitter`, τα streams και τα περισσότερα core modules το χρησιμοποιούν.

```js
const { EventEmitter } = require("node:events");
const bus = new EventEmitter();
bus.on("order:paid", (o) => sendReceipt(o));
bus.emit("order:paid", order);
```

- **Middleware** — μια pipeline συναρτήσεων που καθεμία λαμβάνει `(ctx, next)`, την οποία διέδωσαν τα Express/Koa. Εξαιρετική για εγκάρσια ζητήματα (auth, logging, validation).

```js
app.use((req, res, next) => { req.startedAt = Date.now(); next(); });
```

- **Strategy** — επιλογή αλγορίθμου κατά το runtime (π.χ. επιλογή παρόχου πληρωμών ή στρατηγικής hashing πίσω από ένα ενιαίο interface).

## Δομικά (Structural)

- **Adapter** — τυλίξτε ένα API τρίτου σε δικό σας interface ώστε να αλλάζετε προμηθευτές χωρίς να αγγίζετε τα σημεία κλήσης.
- **Streams (pipeline)** — συνθέστε στάδια readable → transform → writable για σταδιακή επεξεργασία δεδομένων με backpressure, αντί να κάνετε buffer τα πάντα στη μνήμη.

```js
const { pipeline } = require("node:stream/promises");
await pipeline(fs.createReadStream("in"), gzip(), fs.createWriteStream("out.gz"));
```

- **Dependency Injection** — περάστε συνεργάτες (db, logger, clients) σε ένα module αντί να τους κάνετε import απευθείας· κάνει τον κώδικα testable και αποσυζευγμένο. Frameworks όπως το **NestJS** έχουν ενσωματωμένο DI· μπορείτε επίσης να το κάνετε χειροκίνητα μέσω των ορισμάτων constructor/συνάρτησης.

## Πρακτικός κανόνας

| Ανάγκη | Μοτίβο |
|---|---|
| Ένας κοινός πόρος | Singleton (module cache) |
| Δημιουργία αντικειμένων, απόκρυψη του `new` | Factory |
| Αντίδραση σε ασύγχρονα events | Observer / EventEmitter |
| Εγκάρσια λογική request | Middleware |
| Ασφαλής επεξεργασία μεγάλων δεδομένων | Streams / pipeline |
| Testable, αποσυζευγμένες εξαρτήσεις | Dependency Injection |

## Γιατί έχει σημασία

Τα μοτίβα είναι ένα κοινό λεξιλόγιο: το να λες «το config είναι ένα module-cached singleton» ή «το auth είναι middleware» μεταδίδει έναν σχεδιασμό με λίγες λέξεις. Ο ίδιος ο πυρήνας του Node (EventEmitter, streams, το module system) είναι φτιαγμένος από αυτά, οπότε η αναγνώρισή τους σας βοηθά να διαβάζετε frameworks και να δομείτε τις δικές σας υπηρεσίες. Οι συνεντευκτές χρησιμοποιούν αυτή την ερώτηση για να ελέγξουν ότι δεν συνδέετε απλώς callbacks ad hoc, αλλά καταφεύγετε στο μοτίβο που ταιριάζει — και γνωρίζετε τους συμβιβασμούς του, όπως ότι ένα singleton κάνει την καθολική κατάσταση πιο δύσκολη στο testing.

Ανάγκη	Μοτίβο
Ένας κοινός πόρος	Singleton (module cache)
Δημιουργία αντικειμένων, απόκρυψη του `new`	Factory
Αντίδραση σε ασύγχρονα events	Observer / EventEmitter
Εγκάρσια λογική request	Middleware
Ασφαλής επεξεργασία μεγάλων δεδομένων	Streams / pipeline
Testable, αποσυζευγμένες εξαρτήσεις	Dependency Injection

Δημιουργικά (Creational)

Συμπεριφοράς (Behavioral)

Δομικά (Structural)

Πρακτικός κανόνας

Γιατί έχει σημασία

Σχετικές ερωτήσεις