public/web-development/presentation.git

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			</section>
			<section>
			<section>

			<h2>NodeJS</h2>
			</section>
			<section>
			<h3>Was ist NodeJS?</h3>
			<ul>
			<li class="fragment">"JavaScript auf dem Server"</li>
			<li class="fragment">basiert auf der V8-Engine von Google</li>
			<li class="fragment">Laufzeitumgebung für JavaScript mit eigener API</li>
			</ul>
			</section>
			<section>
			<img data-src="/assets/images/node-js.svg">
			</section>
			<section>
			<h3>Überblick über die Node-API</h3>
			<p>Die API ist in viele verschiedene Module aufgeteilt</p>
			<table>
			<tr><td>fs</td><td>Dateisystem</td></tr>
			<tr><td>crypto</td><td>Kryptografie</td></tr>
			<tr><td>zlib</td><td>Datenkompression</td></tr>
			<tr><td>http</td><td>Webserver</td></tr>
			<tr><td>net</td><td>Netzwerk (TCP)</td></tr>
			<tr><td>tls</td><td>Verschlüsseltes Netzwerk (TCP)</td></tr>
			</table>
			</section>
			<section>
			<p>Aufruf eines Programmes in der Kommandozeile</p>
			<pre>
			<code class="bash" data-trim data-line-numbers>
			node [Node-Parameter] path/to/script.js [Anwendungsparameter]
			</code>
			</pre>
			<p>z.B.</p>
			<pre>
			<code class="bash" data-trim data-line-numbers>
			node --inspect index.js --port 3000
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Einbinden von Modulen</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const fs = require("fs");
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Aufbau eines Moduls</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			module.exports = {
			foo: 5,
			sayHello: function(name) {
			return "Hello " + name + "!";
			}
			}
			</code>
			</pre>
			<p>oder</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			exports.foo = 5;
			exports.sayHello = function(name) {
			return "Hello " + name + "!";
			};
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Schreibe ein Modul, welches eine <code>Square</code>-Klasse zur Verfügung stellt, mit welchem man den Umfang und den Flächeninhalt eines Rechtecks berechnen kann:</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const Square = require("./square");

			const square = new Square(2, 3);

			console.log(square.getArea()); // => 6
			console.log(square.getPerimeter()); // => 10
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<h3>Module für die Kommandozeile</h3>
			<p>package.json</p>
			<pre>
			<code class="bash" data-trim data-line-numbers>
			npm init -y
			</code>
			</pre>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			{
			...
			"bin": {
			"my-command": "./index.js"
			}
			}
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>index.js</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			#! /usr/bin/env node

			console.log("Hello world from the command line!");
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Installation</p>
			<pre>
			<code class="bash" data-trim data-line-numbers>
			npm install -g path/to/project
			</code>
			</pre>
			z.B.
			<pre>
			<code class="bash" data-trim data-line-numbers>
			npm install -g .
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Ausführung</p>
			<pre>
			<code class="bash" data-trim data-line-numbers>
			my-command
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Kommandozeilenparameter</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			console.log(process.argv);
			</code>
			</pre>
			<p>angelehnt an die Parameter aus der Programmiersprache <code>c</code>:</p>
			<pre>
			<code class="c" data-trim data-line-numbers>
			int main(int argc, char *argv[])
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Mache das vorherige Programm für die Konsole aufrufbar, sodass die Länge und Breite für das Rechteck per Konsolenargumente übergeben werden können und der Flächeninhalt ausgegeben wird:</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			my-command 2 3
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<h3>Buffer</h3>
			<p>Array-artige Struktur für rohe Bytes</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const b1 = Buffer.from("abc"); // bevorzugt
			const b2 = Buffer.alloc(100, 0); // Länge mit initialen Daten
			const b3 = Buffer.allocUnsafe(100); // Länge ohne initiale Daten
			const b4 = new Buffer("abc"); // offiziell nicht empfohlen

			console.log(b1); // => <Buffer 61 62 63>
			console.log(b1.toString("hex")); // => "616263"
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Mit Buffern arbeiten:</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const a = Buffer.from("a") + Buffer.from("b");
			const b = Buffer.concat([Buffer.from("a"), Buffer.from([98])]);
			const c = b.toString()

			console.log(a); // => ab
			console.log(b); // => <Buffer 61 62>
			console.log(c); // => ab

			for (const byte of a) {
			console.log(byte); // => 97 98
			}
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Implementiere eine XOR-Verschlüsselung (<code>^</code>-Operator), sodass jedes Byte einer Original-Nachricht der Reihe nach mit dem entsprechenden Byte eines Schlüsselwortes verschlüsselt wird und gebe die verschlüsselte Nachricht als Text aus.</p>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Implementiere zur vorherigen Verschlüsselung eine Entschlüsselung.</p>
			</section>
			<section>
			<p>Lösung</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const word = Buffer.from("abcdef");
			const key = Buffer.from("xyz");
			const encrypted = Buffer.alloc(word.length, 0);

			// encrypt
			for (let i = 0; i < word.length; i++) {
			encrypted[i] = word[i] ^ key[i % key.length];
			}

			// decrypt
			for (let i = 0; i < word.length; i++) {
			word[i] = encrypted[i] ^ key[i % key.length];
			}

			console.log(word.toString()); // => "abcdef"
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<h3>Streams</h3>
			<p>Konstanter Fluss von (meist) großen Datenmengen in kleinen Paketen</p>
			</section>
			<section>
			<p>Gängige Typen von Streams</p>
			<ul>
			<li>Standard In / Out</li>
			<li>HTTP-Requests / -Responses</li>
			<li>TCP-Sockets</li>
			<li>Lese- und Schreib-Streams auf Dateien</li>
			<li>Große Datenbank-Ergebnisse mittels Cursor</li>
			</ul>
			</section>
			<section>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const readableStream = fs.createReadStream("./source.txt");
			const writableStream = fs.createWriteStream("./target.txt");

			readableStream.on("data", (data /* Buffer */) => {
			// process data here
			writableStream.write(data)
			});

			readableStream.on("end", (data) => {
			// stream has finished, e.g. EOF (end of file)
			});

			// alternatively pipe content
			readableStream.pipe(writableStream);
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Lese eine beliebige Datei als Readable Stream, verschlüssele den Inhalt mit der XOR-Methode und schreibe die verschlüsselten Bytes in eine Zieldatei</p>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Ändere das Programm, sodass auf Konsolenebene ein Pipe (\|) ermöglicht wird:</p>
			<pre>
			<code class="bash" data-trim data-line-numbers>
			echo "Hello World!" \| node index.js
			</code>
			</pre>
			<p>Nutze dafür die implizit vorhandenen Streams von Standard In / Out:</p>
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			process.stdin; // Readable Stream
			process.stdout; // Writable Stream
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<h3>Kryptographie</h3>
			</section>
			<section>
			Mithilfe des nativen <code>crypto</code>-Moduls ist es möglich, moderne sichere kryptografische Verfahren zu verwenden:
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const crypto = require("crypto");
			</code>
			</pre>
			Hierzu nutzt NodeJS selber die weit verbreitete OpenSSL-Bibliothek
			</section>
			<section>
			Einen MD5-Hash erzeugen:
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const crypto = require("crypto");

			const hash = crypto.createHash("md5");
			const md5 = hash.update("abcdefg")
			.digest(); // Buffer (default)
			// .digest("hex") // Hexadezimal
			// .digest("utf8") // Bytes forciert als Chars

			console.log(md5);
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Erzeuge jeweils den md5- und den sha256-Hash als Hex-Wert der beiden Texte in der Datei <code>text-examples.txt</code> und vergleiche jeweils ihren md5- und sha256-Hash miteinander</p>
			</section>
			<section>
			<h3>Zippen</h3>
			</section>
			<section>
			Mit dem nativen Modul <code>zlib</code> ist es möglich, Kompression in seinen Anwendungen zu nutzen.
			<pre>
			<code class="js" data-trim data-line-numbers>
			const zlib = require("zlib");

			// Komprimieren
			zlib.deflate("abc" /* buffer \| string */, (err, compressed) => {});

			// Dekomprimieren
			zlib.inflate(compressed /* buffer */, (err, decompressed) => {});

			// Als Stream
			const zipper = zlib.createDeflate();
			const unzipper = zlib.createInflate();

			source.pipe(zipper).pipe(target);
			source.pipe(unzipper).pipe(target);
			</code>
			</pre>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Nutze die einfachen Varianten <code>zlib.deflate</code> und <code>zlib.inflate</code>, um einen beliebigen Text zu komprimieren und anschließend wieder zu dekomprimieren</p>
			</section>
			<section>
			<p>Aufgabe</p>
			<p>Nutze die Stream-Varianten <code>zlib.createDeflate</code> und <code>zlib.createInflate</code>, um jeweils ein getrenntes Programm für die Kompression und Dekompression mit <code>process.stdin</code> und <code>process.stdout</code> zu machen, sodass in der Konsole folgende Nutzung möglich ist:</p>
			<pre>
			<code class="bash" data-trim data-line-numbers>
			echo "abc" \| node compress.js \| node decompress.js
			cat file.txt \| node compress.js > file.zipped
			cat file.zipped \| node decompress.js > file.txt
			</code>
			</pre>
			</section>
			</section>
			</div>