5分でわかるNode.jsの基礎と仕組み【初心者向け】

はい、承知いたしました。「5分でわかるNode.jsの基礎と仕組み【初心者向け】」というテーマで、約5000語の詳細な解説記事を作成します。

5分でわかるNode.jsの基礎と仕組み【初心者向け】

はじめに：Node.jsの世界へようこそ！

「プログラミングを始めたけれど、次に何を学べばいいんだろう？」
「JavaScriptは少し書けるようになったけど、Webサイトの裏側（サーバーサイド）も作ってみたい」
「最近よく聞く『Node.js』って、一体何者なんだろう？」

もしあなたが今、このようなことを考えているなら、この記事はまさにうってつけです。

Node.jsを一言で表すなら、「サーバーサイドで動くJavaScript」です。

従来、JavaScriptはWebブラウザの中だけで動作し、Webページに動きをつけるための言語でした。しかし、Node.jsの登場によって、JavaScriptはブラウザという”檻”から解き放たれ、サーバー構築、API開発、コマンドラインツール作成など、活躍の場をサーバーサイドにまで一気に広げました。

なぜ今、Node.jsはこれほどまでに世界中の開発者から注目されているのでしょうか？

言語の統一: フロントエンド（ユーザーが見る画面側）もバックエンド（サーバー側）もJavaScriptで開発できるため、学習コストが低く、開発効率が向上します。
高速な処理能力: 「ノンブロッキングI/O」という特殊な仕組みにより、大量の同時接続を効率的に捌くことができ、リアルタイム性が求められるアプリケーション（チャットアプリ、オンラインゲームなど）に非常に強いです。
巨大なエコシステム: npm（Node Package Manager）という仕組みを通じて、世界中の開発者が作った便利なプログラム部品（モジュール）を誰でも簡単に利用でき、開発を高速化できます。

この記事は、プログラミング初心者の方や、JavaScriptの経験はあってもサーバーサイドは未経験という方々を対象としています。この記事を読み終える頃には、あなたは以下のことを理解できるようになっているはずです。

Node.jsがどのようなもので、なぜ重要なのか
Node.jsを動かすための基本的な仕組み（イベントループ、ノンブロッキングI/O）
Node.jsを自分のPCで動かし、簡単なWebサーバーを立てる方法
これからの学習をどう進めていけばよいかの道筋

少し長くなりますが、一つひとつ丁寧に解説していきますので、コーヒーでも片手にリラックスしてお付き合いください。それでは、Node.jsの奥深い世界への扉を開きましょう。

第1章: Node.jsとは？ – JavaScriptの新しい活躍の場

まずはじめに、Node.jsが「何者」で、「なぜ」生まれたのか、その本質に迫っていきましょう。

1. Node.jsの誕生背景

2009年、Ryan Dahlという一人の天才プログラマーによってNode.jsは生み出されました。それまでの常識では、JavaScriptはWebブラウザ上でしか動作しない言語でした。ユーザーのアクションに応じて画面の色を変えたり、アニメーションを表示したりといった、あくまで「フロントエンド」の言語だったのです。

一方、Webサイトの裏側、つまりサーバーサイドは、PHP、Ruby、Python、Javaといった言語の独壇場でした。ユーザー登録の情報をデータベースに保存したり、ログイン認証を行ったりといった処理は、これらの言語が担っていました。

Ryan Dahlは、この状況に疑問を抱きます。特に、当時のWebサーバーが抱えていた「C10K問題（クライアント1万台問題）」—つまり、1台のサーバーで同時に1万以上のクライアント接続を効率的に処理できないという課題—を解決する方法を模索していました。

彼は、Googleが開発した超高速なJavaScript実行エンジン「V8 JavaScriptエンジン」に着目します。このV8エンジンは、Google Chromeブラウザの心臓部として、JavaScriptを驚異的な速さで実行する能力を持っていました。彼は、このV8エンジンをブラウザから切り離し、サーバーサイドのOS上で直接動かせるようにしたのです。これがNode.jsの始まりです。

彼は、JavaScriptが持つ「イベント駆動」という性質と、自身が考案した「ノンブロッキングI/O」というアーキテクチャを組み合わせることで、C10K問題を解決できると考えました。

2. Node.js最大の特徴: イベント駆動・ノンブロッキングI/O

この「イベント駆動・ノンブロッキングI/O」こそが、Node.jsの性能を決定づける最も重要なコンセプトです。しかし、この言葉は初心者にとって少し難解に聞こえるかもしれません。

ここで、人気のカフェを例えにして考えてみましょう。

【従来のサーバー：ブロッキングI/O】
従来の多くのサーバー（例えば、PHPやRubyの標準的な設定）は、「ブロッキング（Blocking）」、つまり「処理を塞き止める」方式で動作します。

カフェの店員が一人しかいないとします。
1人目のお客さんが「時間がかかる特製ドリップコーヒー」を注文しました。
店員は、そのコーヒーを淹れ始め、淹れ終わるまで（5分かかるとします）、他のことは一切できません。レジには行列ができ、次のお客さんはイライラしながら待っています。
5分後、コーヒーを渡し終えて、ようやく次のお客さんの注文を受け付けます。

これがブロッキングI/Oです。一つの重い処理（I/O処理）が終わるまで、プログラム全体が停止（ブロック）してしまい、次のリクエストに応答できません。

【Node.js：ノンブロッキングI/O】
一方、Node.jsは「ノンブロッキング（Non-Blocking）」、つまり「処理を塞き止めない」方式で動作します。

ここでもカフェの店員は一人です。しかし、彼は非常に要領が良いです。
1人目のお客さんが「特製ドリップコーヒー」を注文しました。店員はコーヒーメーカーのスイッチを入れ、淹れる作業を機械に任せます。そしてすぐにレジに戻り、こう言います。「次のお客様、どうぞ！」
2人目のお客さんが「トースト」を注文しました。店員はパンをトースターに入れ、焼く作業を機械に任せます。そしてまたすぐにレジに戻ります。
3人目のお客さんの会計を済ませている間に、コーヒーメーカーから「ピピッ」と音が鳴りました。
店員は会計を終えた後、できあがったコーヒーを1人目のお客さんに渡します。

これがノンブロッキングI/Oです。店員（Node.jsのメイン処理）は、時間のかかる作業（ファイルの読み書き、データベースへの問い合わせ、API呼び出しなど）をバックグラウンドの仕組み（OSやライブラリ）に「依頼」し、その完了を待たずに、すぐに次の仕事に取り掛かります。そして、依頼した作業が終わったら「通知」を受け取り、後処理を行います。

この「I/O（Input/Output）」とは、CPUの計算に比べて非常に時間がかかる処理全般を指します。ハードディスクからファイルを読み込んだり、ネットワークを通じて外部のサーバーと通信したりといった処理です。Node.jsは、このI/Oの待ち時間を徹底的になくすことで、一人の店員（シングルスレッド）でも驚くほど多くのお客さん（リクエスト）を効率的に捌くことができるのです。

3. V8 JavaScriptエンジンとは？

Node.jsの高速性を支えるもう一つの柱が、前述したGoogleの「V8 JavaScriptエンジン」です。これは単なるJavaScriptの通訳（インタプリタ）ではありません。

V8エンジンは、JavaScriptのコードを受け取ると、それをJITコンパイル（Just-In-Time Compilation）という技術を使って、コンピュータが直接理解できる非常に高速なマシンコードに変換します。これにより、C++やJavaといったコンパイル言語に匹敵するほどの実行速度を実現しています。

Node.jsは、この世界最高峰のエンジンを心臓部に据えているため、サーバーサイドでもJavaScriptをストレスなく高速に実行できるのです。

4. Node.jsでできること

その高速性と柔軟性から、Node.jsは幅広い用途で利用されています。

Webサーバー/APIサーバーの構築: ExpressやNestJSといったフレームワークを使い、Webアプリケーションのバックエンドや、スマホアプリにデータを提供するAPIサーバーを効率的に開発できます。
リアルタイムアプリケーション: WebSocketという技術と組み合わせることで、オンラインチャット、共同編集ツール、オンラインゲームなど、サーバーとクライアント間で双方向のリアルタイム通信が必要なアプリケーションを簡単に構築できます。
コマンドラインツール（CLI）の開発: 開発を補助する便利なカスタムコマンドや、システム管理用のツールなどを作成できます。
IoT (Internet of Things): 軽量でイベント駆動という性質から、センサーデータを扱うデバイスや、小型コンピュータ（Raspberry Piなど）の制御にも適しています。
フロントエンド開発のビルドツール: 実は、ReactやVue.jsといったモダンなフロントエンド開発で使われるWebpack, Vite, Babelといったツールの多くは、Node.js上で動作しています。Node.jsは、もはやフロントエンド開発者にとっても必須の実行環境となっています。

第2章: Node.jsを動かしてみよう – 環境構築とHello World

理論を学んだら、次は実践です。実際にあなたのコンピュータでNode.jsを動かしてみましょう。

1. Node.jsのインストール

Node.jsのインストールは非常に簡単です。

公式サイトにアクセス: https://nodejs.org/ にアクセスしてください。
LTS版をダウンロード: トップページに「LTS」と「Current」の2つのバージョンが表示されているはずです。
- LTS (Long Term Support): 長期サポート版。安定性が重視されており、企業での利用や初心者の学習にはこちらが強く推奨されます。
- Current: 最新機能が追加された最新版。新しい機能を試したい上級者向けで、不安定な場合もあります。
  迷わずLTS版をクリックして、インストーラーをダウンロードしましょう。
インストール: ダウンロードしたインストーラーを実行し、画面の指示に従って進めていけば完了です。特に設定を変更する必要はありません。

インストール確認
インストールが正常に完了したか確認しましょう。
Windowsなら「コマンドプロンプト」や「PowerShell」、macOSなら「ターミナル」を開いて、以下のコマンドをそれぞれ入力し、Enterキーを押してください。

bash node -v

v18.17.1 のようなバージョン番号が表示されれば、Node.js本体のインストールは成功です。

次に、もう一つのコマンドも試してみましょう。

bash npm -v

9.6.7 のようなバージョン番号が表示されればOKです。このnpmについては、次に詳しく説明します。

2. npm (Node Package Manager) とは？

npmは、Node.jsをインストールすると自動的にもれなく付いてくる、非常に強力なツールです。これは「Node Package Manager」の略で、その名の通り、Node.jsの「パッケージ（モジュール）」を管理するためのものです。

ここで言う「パッケージ」や「モジュール」とは、世界中の開発者が作って公開してくれている「便利なプログラムの部品」のことです。

例えば、「Webサーバーを簡単に作るための部品」や「日付を扱いやすくするための部品」、「複雑な計算をしてくれる部品」など、ありとあらゆるものが存在します。

npmは、これらの部品をあなたのプロジェクトに簡単に追加（インストール）したり、不要になったら削除したり、バージョンを管理したりする役割を担います。まるで、スマートフォンの「アプリストア」のようなものだと考えてください。必要な機能（アプリ）を検索して、ボタン一つでインストールできる、あの感覚です。npmのおかげで、私たちは車輪の再発明をすることなく、先人たちの知恵を借りて素早く高品質なアプリケーションを開発できるのです。

3. 最初のプログラム: Hello, World!

いよいよ、Node.jsで最初のプログラムを動かします。

デスクトップなど、好きな場所にnodejs-practiceのような作業用のフォルダを作成します。
Visual Studio Codeなどのテキストエディタでそのフォルダを開き、app.jsという名前の新しいファイルを作成します。.jsはJavaScriptファイルであることを示す拡張子です。
作成したapp.jsに、以下の一行を記述してください。

javascript console.log("Hello, Node.js!");
これは、コンソール（ターミナル画面）に「Hello, Node.js!」という文字列を出力する、という簡単な命令です。
ターミナルを開き、cdコマンドを使って、先ほど作成したnodejs-practiceフォルダに移動します。
（例：cd Desktop/nodejs-practice）
そして、以下のコマンドを実行します。

bash node app.js
これは、「Node.jsよ、app.jsというファイルを実行せよ」という命令です。

実行すると、ターミナルに「Hello, Node.js!」と表示されるはずです。おめでとうございます！これが、あなたのNode.jsプログラマーとしての一歩です。

4. 簡単なWebサーバーを立ててみる

console.logだけでは、Node.jsの真価はわかりません。次に、Node.jsが最も得意とすることの一つ、Webサーバーの構築に挑戦してみましょう。これには、Node.jsに標準で組み込まれているhttpモジュールを使います。

先ほどのapp.jsの中身を、以下のように書き換えてください。

“`javascript
// 1. httpモジュールを読み込む
const http = require(‘http’);

// 2. サーバーのホスト名とポート番号を定義
const hostname = ‘127.0.0.1’; // 自分のPCを指す特別なアドレス
const port = 3000; // ポート番号（部屋番号のようなもの）

// 3. サーバーを作成し、リクエストが来た時の処理を定義
const server = http.createServer((req, res) => {
// req: リクエストに関する情報 (ブラウザから送られてくる)
// res: レスポンスに関する情報 (サーバーからブラウザへ返す)

res.statusCode = 200; // 200: 成功したことを示すステータスコード
res.setHeader(‘Content-Type’, ‘text/plain; charset=utf-8’); // レスポンスはプレーンなテキストであることを指定
res.end(‘こんにちは、Node.jsサーバーです！\n’); // ブラウザに表示する内容を返信して、通信を終了
});

// 4. 指定したホスト名とポートでサーバーを待ち受け状態にする
server.listen(port, hostname, () => {
console.log(Server running at http://${hostname}:${port}/);
console.log(‘ブラウザで上記URLにアクセスしてください。’);
console.log(‘サーバーを停止するには Ctrl + C を押してください。’);
});
“`

コードを少し解説します。

require('http'): Node.jsに最初から入っているhttpという部品をプログラムに読み込んで使えるようにします。
http.createServer(...): これがWebサーバー本体を作成する命令です。引数として渡されている(...) => { ... }の部分はコールバック関数と呼ばれ、「クライアント（ブラウザ）からアクセスがあったときに実行される処理」を定義しています。
server.listen(...): 作成したサーバーを、指定したポート（今回は3000番）で起動し、外部からのアクセスを待ち受ける状態にします。

それでは、このサーバーを起動してみましょう。先ほどと同じように、ターミナルで以下のコマンドを実行します。

bash node app.js

ターミナルにServer running at http://127.0.0.1:3000/と表示されれば、サーバーは正常に起動しています。

次に、Webブラウザ（ChromeやFirefoxなど）を開き、アドレスバーに http://127.0.0.1:3000 または http://localhost:3000 と入力してアクセスしてみてください。

ブラウザの画面に「こんにちは、Node.jsサーバーです！」と表示されたでしょうか？
これは、あなたのPC上で動いているNode.jsプログラムが、ブラウザからのリクエストに応答して、テキストデータを返した結果です。

サーバーを停止するには、ターミナルでCtrlキーを押しながらCキーを押してください。

第3章: Node.jsの仕組みを深掘り – イベントループの謎を解く

さて、あなたはもう簡単なNode.jsプログラムを動かすことができました。ここからは、Node.jsがなぜ高速なのか、その心臓部である「イベントループ」の仕組みについて、もう少し深く探っていきましょう。この章を理解することが、Node.jsを使いこなす上で最も重要です。

1. シングルスレッドとは？

第1章のカフェの例えで「店員は一人」と言ったのを覚えているでしょうか。これは、Node.jsが基本的にシングルスレッドで動作することを意味します。スレッドとは「プログラムの実行単位」のことで、シングルスレッドは「同時に一つのことしか実行できない」という意味です。

「え？同時に一つしかできないなら、たくさんのアクセスが来たら遅くなるんじゃないの？」

鋭い指摘です。従来のブロッキング方式のサーバーであれば、その通りです。しかし、Node.jsは「ノンブロッキングI/O」と、これから説明する「イベントループ」という仕組みを組み合わせることで、この問題を華麗に回避します。

2. イベントループ、コールスタック、イベントキュー

Node.jsの内部では、主に3つの登場人物が連携して魔法のような処理を実現しています。先ほどのカフェの例えを使いながら、それぞれの役割を見ていきましょう。

コールスタック (Call Stack)
- 役割: 店員（メインスレッド）が今まさに行っている作業リスト。
- 動き: 新しい作業（関数呼び出し）が来るとリストの一番上に積まれ（push）、作業が終わるとリストから取り除かれます（pop）。LIFO（Last-In, First-Out）と呼ばれる後入れ先出しの構造です。
- 特徴: ここに積まれるのは、すぐに終わる同期的な処理です。レジでの会計や、お客さんに挨拶するといった、待ち時間が発生しない作業が該当します。コールスタックが空でない限り、店員は他のことに気を取られません。
Node APIs (Web APIs)
- 役割: 時間のかかる作業を代行してくれる専門の機械やスタッフたち。
- 動き: 店員（メインスレッド）は、時間のかかるI/O処理（ファイルの読み書き、DBアクセス、タイマーなど）をこのAPI群に「お願い」します。例えば、「このコーヒー、2分経ったら教えて」とタイマーをセットするようなものです。
- 特徴: このAPI群は、Node.jsのメインスレッドとは別で動作します。店員は作業を依頼したら、その完了を待たずに、すぐにコールスタックの次の作業に取り掛かれます。
イベントキュー (Event Queue / Callback Queue)
- 役割: 専門の機械での作業が完了したことを知らせる「完了報告の順番待ち行列」。
- 動き: Node APIにお願いした作業（例: 2分間のタイマー）が完了すると、その結果を処理するための関数（コールバック関数）がこのキューに順番に並びます。「コーヒーが淹れ終わりましたよ！」という報告が列を作っているイメージです。
- 特徴: FIFO（First-In, First-Out）と呼ばれる先入れ先出しの構造です。
イベントループ (Event Loop)
- 役割: 全体を監視し、仕事を割り振る敏腕フロアマネージャー。
- 動き: イベントループは、常に2つのことを監視しています。
  1. 「コールスタックは空か？」 (店員は手すきか？)
  2. 「イベントキューに待っている報告はあるか？」
- ルール: コールスタックが空になったとき、イベントループはイベントキューの先頭にある報告（コールバック関数）を一つ取り出し、コールスタックに移動させます。これにより、店員（メインスレッド）はその報告に対する処理を実行します。

具体的なコードで流れを追ってみましょう

以下のコードをapp.jsに書いて実行した場合、コンソールに表示される順番はどうなるでしょうか？

“`javascript
console.log(‘1. 注文を受けました (同期処理)’);

setTimeout(() => {
console.log(‘3. コーヒーができました (非同期処理のコールバック)’);
}, 2000); // 2000ミリ秒 = 2秒後

console.log(‘2. 次のお客様の注文を受けます (同期処理)’);
“`

直感的には 1, 3, 2 の順番になりそうですが、実行結果は 1, 2, 3 となります。これをイベントループの仕組みで解説します。

console.log('1. ...')がコールスタックに積まれ、即座に実行。「1. 注文を受けました」が表示され、スタックから消えます。
setTimeout(...)がコールスタックに積まれます。setTimeoutは時間のかかる処理なので、Node.jsはこれをNode APIに依頼します。「2秒後にこの関数を実行してね」と伝えて、メインスレッドは完了を待ちません。setTimeout自体はすぐにスタックから消えます。
console.log('2. ...')がコールスタックに積まれ、即座に実行。「2. 次のお客様の注文を受けます」が表示され、スタックから消えます。
これで、メインスレッドが実行すべき同期処理はすべてなくなり、コールスタックは空になります。
一方、バックグラウンドではNode APIが2秒間のタイマーを動かしています。
2秒後、タイマーが完了し、Node APIはsetTimeoutに渡されたコールバック関数 () => { console.log('3. ...') } をイベントキューに送ります。
イベントループは、コールスタックが空であることと、イベントキューに関数が待っていることを検知します。
イベントループは、イベントキューからそのコールバック関数をコールスタックに移動させます。
コールスタックに積まれたコールバック関数が実行され、「3. コーヒーができました」が表示されます。

この一連の流れこそが、Node.jsがシングルスレッドでありながら、多くの処理を効率的にこなせる秘密なのです。CPUを計算に集中させ、時間のかかるI/Oは他の仕組みに任せて、完了通知を後で受け取る。この「イベント駆動」なアーキテクチャがNode.jsの強さの源泉です。

3. コールバック関数、Promise、Async/Await

この「非同期処理が終わった後に実行される関数（コールバック関数）」は非常に便利ですが、処理が複雑になると問題が生じます。

コールバック地獄 (Callback Hell)
もし、「ファイルを読み込み(A)、その内容でAPIを叩き(B)、その結果をDBに保存する(C)」といった非同期処理が連続すると、コードは以下のようになってしまいます。

javascript // コールバック地獄の例 fs.readFile('file.txt', (err, data) => { api.call(data, (err, result) => { db.save(result, (err, saved) => { // ...さらにネストが続く... }); }); });
このように、コールバック関数がどんどん内側に入れ子になり、コードが右に伸びていくピラミッドのような形になることを「コールバック地獄」と呼びます。非常に読みにくく、メンテナンスも困難です。
Promise
このコールバック地獄を解決するために導入されたのがPromiseです。Promiseは「非同期処理の未来の結果を表すオブジェクト」です。処理が「進行中(pending)」「成功(fulfilled)」「失敗(rejected)」という3つの状態を持ちます。
.then()で成功時の処理、.catch()で失敗時の処理を、メソッドチェーンの形で繋げて書けるため、ネストが浅くなり、可読性が大幅に向上します。

javascript // Promiseを使った例 readFilePromise('file.txt') .then(data => api.callPromise(data)) .then(result => db.savePromise(result)) .then(saved => console.log('成功！')) .catch(err => console.error('エラー:', err));
Async/Await
Promiseをさらに進化させ、非同期処理をまるで同期処理のように、直感的に書けるようにしたのがasync/await構文です。これはPromiseの上に成り立つ「シンタックスシュガー（糖衣構文）」です。
- async: これを関数の前につけると、その関数は常にPromiseを返す非同期関数になります。
- await: async関数の中でのみ使え、Promiseが解決される（結果が返ってくる）まで、その場で処理の実行を「待機」します。しかし、これはスレッド全体をブロックするわけではなく、イベントループの仕組みの上でうまく待機してくれます。
javascript // Async/Awaitを使った例 async function main() { try { const data = await readFilePromise('file.txt'); const result = await api.callPromise(data); const saved = await db.savePromise(result); console.log('成功！'); } catch (err) { console.error('エラー:', err); } } main();
上から下に処理が流れるため、コールバックやPromiseチェーンよりもはるかにコードが追いやすくなります。現在のNode.js開発では、このasync/awaitを使うのが主流です。

第4章: Node.jsのエコシステム – npmとモジュール

Node.jsのもう一つの強みは、npmを中心とした巨大なエコシステムです。この章では、npmを実際に使い、便利な外部モジュールを導入する方法を学びます。

1. npmの基本コマンド

まず、あなたのプロジェクトでnpmを使えるように「初期化」する必要があります。第2章で作成したnodejs-practiceフォルダで、以下のコマンドを実行してください。

bash npm init -y

-yオプションは、すべての質問に「Yes」で答える、という意味です。これを実行すると、フォルダ内にpackage.jsonというファイルが生成されます。

package.jsonは、あなたのプロジェクトの「設計図」や「戸籍謄本」のようなものです。プロジェクトの名前、バージョン、説明、そして最も重要な「このプロジェクトが依存しているパッケージ（モジュール）のリスト」などが記述されます。

次に、実際にパッケージをインストールしてみましょう。

bash npm install <パッケージ名>
このコマンドで、指定したパッケージがnpmの巨大なリポジトリからダウンロードされ、あなたのプロジェクトに追加されます。

インストールすると、以下の2つが生成されます。
* node_modulesフォルダ: インストールしたパッケージの実際のファイルがすべてここに格納されます。非常に多くのファイルが含まれるため、このフォルダを直接編集することはありません。
* package-lock.jsonファイル: インストールしたパッケージの正確なバージョン情報や、そのパッケージが依存している他のパッケージの情報が記録されます。これにより、他の環境でも全く同じバージョンのパッケージを再現してインストールできるようになります。

2. 便利なモジュールを使ってみよう

言葉だけではピンとこないでしょうから、実際に世界中で使われている人気のパッケージをインストールして、その便利さを体験してみましょう。

① Express: Webサーバー構築の王道フレームワーク

第2章でhttpモジュールを使ってWebサーバーを立てましたが、少しコードが冗長でした。Expressは、Webサーバーの構築をもっと簡単に、もっと構造的に書けるようにしてくれる、Node.jsのデファクトスタンダード（事実上の標準）となっているフレームワークです。

まず、Expressをインストールします。

bash npm install express
インストールが完了すると、package.jsonのdependenciesという項目にexpressが追加されているはずです。

次に、app.jsを以下のように書き換えてみましょう。

“`javascript
const express = require(‘express’); // expressモジュールを読み込む
const app = express(); // expressアプリを生成
const port = 3000; // ポート番号

// ルーティング: ‘/’ (ルートパス) へのGETリクエストが来た時の処理
app.get(‘/’, (req, res) => {
res.send(‘Hello from Express!’); // テキストを送信
});

// サーバーを起動
app.listen(port, () => {
console.log(Express server listening at http://localhost:${port});
});
``httpモジュールを使った時よりも、コードがシンプルで直感的になったのがわかるでしょうか？app.get(‘/’, …)`のように、「どのURLパス」に「どのHTTPメソッド」でアクセスが来たら、何をするのかを非常に分かりやすく記述できます。

② Nodemon: 開発効率を爆上げするツール

Node.jsで開発していると、「コードを修正 → ターミナルでサーバーを停止(Ctrl+C) → 再度サーバーを起動(node app.js)」という作業を何度も繰り返すことになります。これは非常に面倒です。

Nodemonは、この手間を完全に解消してくれる開発支援ツールです。ファイルの変更を自動的に検知して、サーバーを再起動してくれます。

Nodemonは、アプリケーションが直接利用するものではなく、開発時にのみ使うツールなので、--save-dev（または-D）オプションを付けてインストールします。

bash npm install nodemon --save-dev
これにより、package.jsonのdevDependencies（開発時依存）という項目にnodemonが追加されます。

次に、package.jsonを少し編集して、Nodemonを簡単に起動できるようにします。scriptsという項目を以下のように変更してください。

json // package.json の一部 "scripts": { "start": "node app.js", "dev": "nodemon app.js" // この行を追加（または変更） },

これで準備完了です。ターミナルで以下のコマンドを実行してください。

bash npm run dev
npm run <スクリプト名>で、scriptsに定義したコマンドを実行できます。サーバーがNodemon経由で起動します。

この状態で、app.jsの'Hello from Express!'という文字列を、例えば'Nodemon is awesome!'に変更して保存してみてください。ターミナルが自動的に変更を検知し、サーバーを再起動してくれるのがわかるはずです。これで開発効率が劇的に向上します。

3. モジュールの種類

Node.jsで扱うモジュールは、大きく3つに分類できます。

コアモジュール: http, fs (ファイルシステム), pathなど、Node.jsをインストールした時点で最初から組み込まれているモジュール。require()するだけですぐに使えます。
サードパーティモジュール: npmを使ってインストールする外部のモジュール。expressやnodemonがこれにあたります。
ローカルモジュール: 自分で作成したモジュールです。プログラムが大きくなってきたら、機能ごとにファイルを分割して管理するのが一般的です。module.exportsで機能を外部に公開し、require()で他のファイルから読み込んで使います。

第5章: 次のステップへ – Node.js学習ロードマップ

ここまでで、あなたはNode.jsの基本的な概念と使い方をマスターしました。しかし、これはまだ広大なNode.jsの世界の入り口に過ぎません。ここからは、あなたがさらにスキルアップしていくための学習ロードマップを提示します。

1. 基礎を固める
* JavaScript (ES6+)の習熟: Node.jsを使いこなすには、土台となるJavaScriptの知識が不可欠です。特に、アロー関数、クラス、分割代入、スプレッド構文といったES6以降のモダンな機能をしっかり理解しましょう。
* 非同期処理の完全理解: Promiseとasync/awaitを、なぜ使うのか、内部で何が起きているのかを含めて完璧にマスターしましょう。これがNode.jsプログラミングの核となります。

2. Express.jsを極める
* ルーティング: app.get, app.postだけでなく、動的なルーティング（例: /users/:id）やルーターを使った機能分割を学びます。
* ミドルウェア: Expressの最も強力な機能の一つです。リクエストとレスポンスの間に挟み込んで、認証、ロギング、エラーハンドリングなど共通の処理を行う仕組みを学びます。
* テンプレートエンジン: サーバー側でHTMLを生成するためのEJSやPugといったテンプレートエンジンの使い方を学びます。

3. データベースとの連携
* Webアプリケーションにデータ永続化は必須です。MySQLやPostgreSQLといったRDB (リレーショナルデータベース)や、MongoDBのようなNoSQLデータベースとの接続方法を学びましょう。
* ORM/ODM: Sequelize (RDB用) や Mongoose (MongoDB用) といったライブラリの使い方を学ぶと、SQLを直接書かずにJavaScriptのオブジェクトとしてデータベースを操作でき、開発が効率化します。

4. API開発の実践
* REST API: Web APIの設計思想であるRESTの原則を学び、それに則ったAPIを実装できるようになりましょう。
* 認証・認可: ログイン機能の実装方法を学びます。特に、JWT (JSON Web Token) を使った認証はモダンなAPI開発で広く使われています。

5. テストとデプロイ
* テスト: Jestなどのフレームワークを使って、自分の書いたコードが正しく動くことを保証する単体テストや統合テストの書き方を学びます。
* デプロイ: 作成したアプリケーションをインターネット上に公開する方法です。Heroku、AWS、GCPなどのクラウドサービスや、Dockerを使ったコンテナ化技術について学びます。

学習におすすめのリソース
* Node.js公式サイト: https://nodejs.dev/learn 公式の学習ガイドは非常に質が高いです。
* MDN Web Docs: JavaScriptの機能でわからないことがあれば、まずここを参照しましょう。
* オンライン学習プラットフォーム: Udemyなどには、体系的に学べる質の高い動画コースが豊富にあります。

まとめ

長い旅路、お疲れ様でした。最後に、この記事で学んだ重要なポイントを振り返りましょう。

Node.jsは「サーバーサイドで動くJavaScript実行環境」であり、Googleの高速なV8エンジンを搭載しています。
その最大の特徴は「イベント駆動・ノンブロッキングI/O」アーキテクチャです。これは、時間のかかるI/O処理を待たずに次のタスクに進むことで、シングルスレッドでも高いパフォーマンスを発揮する仕組みです。
イベントループが、コールスタック、Node API、イベントキューを監視・連携させることで、ノンブロッキングな動作を実現しています。
npmという強力なパッケージ管理システムにより、世界中の便利なモジュールを簡単に利用でき、開発を加速させることができます。
非同期処理を扱うには、コールバック地獄を避けるためにPromiseや、より直感的なAsync/Await構文を使うのが現代の主流です。

この記事は「5分でわかる」というタイトルでしたが、実際にはNode.jsの奥深い世界のほんの入り口を覗いただけかもしれません。しかし、最も重要な基礎と、その動作原理のイメージは掴んでいただけたはずです。

プログラミング学習において最も大切なことは、実際に手を動かして何かを作ってみることです。今日学んだ知識を元に、まずは簡単なToDoリストアプリや、ブログのAPIなど、小さなプロジェクトから始めてみてください。エラーに悩み、それを解決するプロセスこそが、あなたを真のデベロッパーへと成長させてくれます。

Node.jsの世界へ、ようこそ。あなたの創造的な旅が、ここから始まります。