Express 教學 7: 佈署到生產環境

概覽

一旦你的站點完成（或完成 「足夠」 以開始公共測試），你將需要將其託管在比你的個人開發計算機，更公開和可訪問的地方。

到目前為止，你一直在開發環境中工作，使用 Express / Node 作為 Web 服務器，將你的站點共享到本地瀏覽器/網路，並使用（不安全的）開發設置運行你的網站，以顯示調試和其他私人信息。在你可以在外部託管網站之前，你首先必須：

• 選擇託管 Express 應用程序的環境。
• 對項目設置進行一些更改。
• 設置生產級別的基礎架構，以服務你的網站。

本教程提供了，有關選擇託管站點的選項的一些指導，簡要概述了為使你的 Express 應用程序準備好生產，所需執行的操作，以及一個工作示例，演示如何將 LocalLibrary 網站安裝到 Heroku 雲託管上的服務。

請記住，你不必使用 Heroku - 還有其他託管服務可用。我們還提供了一個單獨的教程，以展示如何在 PWS/Cloud Foundry 上安裝 LocalLibrary。

什麼是生產環境？

生產環境是服務器計算機提供的環境，你可以在其中運行網站，以供外部使用。環境包括：

• 網站運行的計算機硬件。
• 操作系統（例如 Linux 或 Windows）。
• 編程語言運行庫和框架庫，在其上編寫你的網站。
• Web 服務器基礎結構，可能包含 Web 服務器，反向代理，負載平衡器等。
• 你的網站所依賴的數據庫。

服務器計算機，可以位於你的場所，並通過快速鏈接，連接到 Internet，但使用 「託管在雲上」 的計算機更為常見。這實際上意味著，你的代碼運行在託管公司的數據中心的某台遠程計算機（或可能是「虛擬」計算機）。遠程服務器，通常會以特定價格提供互聯網連接，和一些保證級別的計算資源（例如 CPU，RAM，存儲器等）。

這種可遠程訪問的計算/網絡硬件，稱為基礎架構即服務（IaaS）。許多 IaaS 供應商，提供預安裝特定操作系統的選項，你必須在其上，安裝生產環境的其他組件。其他供應商，允許你選擇功能更全面的環境，可能包括完整的 node 設置。

其他託管服務提供商，支持 Express 作為平台即服務（PaaS）產品的一部分。使用此類託管時，你無需擔心大多數生產環境（服務器，負載平衡器等），因為主機平台會為你處理這些問題。這使得部署非常簡單，因為你只需要專注於 Web 應用程序，而不是任何其他服務器基礎結構。

一些開發人員選擇 IaaS ，相對於 PaaS ，IaaS 提供更高靈活性，而其他開發人員偏好 PaaS 的降低維護開銷，和更輕鬆的擴展性。當你在一開始使用時，在 PaaS 系統上設置你的網站，要容易得多，因此我們將在本教程中使用 PaaS。

選擇一個主機供應商

眾所周知，眾多託管服務提供商，都積極支持或與 Node（和 Express）合作。這些供應商提供不同類型的環境（IaaS，PaaS），以及不同價格的不同級別的計算和網絡資源。

選擇主機時需要考慮的一些事項：

• 你的網站可能有多忙，以及滿足該需求所需的數據，和計算資源的成本。
• 水平擴展（添加更多機器）和垂直擴展（升級到更強大的機器）的支持級別，以及這樣做的成本。
• 供應商有數據中心的地方，因此訪問可能是最快的。
• 主機正常運行時間和停機時間的歷史表現。
• 用於管理站點的工具 - 易於使用且安全（例如 SFTP 與 FTP）。
• 用於監控服務器的內置框架。
• 已知限制。有些主機會故意阻止某些服務（例如電子郵件）。其他在某些價格層中，僅提供一定數小時的 「實時時間」，或者僅提供少量存儲空間。
• 額外的好處。一些提供商將提供免費域名和 SSL 證書支持，否則你將不得不為此另外支付費用。
• 你所依賴的「免費」等級，是否會隨著時間的推移而過期，以及遷移到更昂貴等級的成本，是否意味著你最好在一開始就使用其他服務！

當你剛開始時，好消息是有很多網站提供「免費」的計算環境，儘管有一些條件。例如， Heroku 「永遠」 提供免費但資源有限的 PaaS 環境，而 Amazon Web Services, Microsoft Azure 和開源選項 PWS/Cloud Foundry 在你第一次加入時，提供免費信用額度。

許多提供商還擁有「基本」層，可提供更多有用的計算能力，和更少的限制。舉例來說， Digital Ocean 是一個流行的託管服務提供商，它提供了一個相對便宜的基本計算層（在本教程寫作時，是每月 5 美元的較低範圍）。

準備好發布你的網站

發佈網站時，要考慮的主要問題是網絡安全性和性能。至少，你需要刪除開發期間，錯誤頁面上包含的堆棧跟踪，整理日誌記錄，並設置適當的標頭，以避免許多常見的安全威脅。

在以下小節中，我們概述了你應該對應用進行的、最重要的更改。

設置 NODE_ENV 為 'production'

我們可以通過將 NODE_ENV 環境變量，設置為 production ，來刪除錯誤頁面中的堆棧跟踪（默認設置為 「development」 ）。除了生成較為不詳細的錯誤消息之外，還要將變量設置為生產緩存視圖模板，和從 CSS 擴展生成的 CSS 文件。測試表明，將NODE_ENV設置為生產，可以將應用程序性能提高三倍！

可以使用導出或環境文件，或使用 OS 初始化系統，以進行此更改。

Log appropriately

記錄呼叫會對高流量網站產生影響。在生產環境中，你可能需要記錄網站活動（例如，跟踪流量，或記錄 API 調用），但你應嘗試最小化為調試目的而添加的日誌記錄量。

在生產環境中，最小化「調試」日誌記錄的一種方法，是使用類似調試 debug 的模塊，允許你通過設置環境變量，來控制執行的日誌記錄。例如，下面的代碼片段，顯示如何設置 「author」 日誌記錄。調試變量使用名稱 「author」 聲明，並且將自動顯示，來自此對象的所有日誌的前綴 「author」。

var debug = require("debug")("author");

// Display Author update form on GET
exports.author_update_get = function (req, res, next) {
  req.sanitize("id").escape().trim();
  Author.findById(req.params.id, function (err, author) {
    if (err) {
      debug("update error:" + err);
      return next(err);
    }
    //On success
    res.render("author_form", { title: "Update Author", author: author });
  });
};

然後，你可以通過在 DEBUG 環境變量中，將它們指定為逗號分隔列表，來啟用特定日誌集。你可以設置顯示作者和書籍日誌的變量，如圖所示（也支持通配符）。

#Windows
set DEBUG=author,book

#Linux
export DEBUG="author,book"

如果你需要記錄網站活動，可以使用 Winston 或 Bunyan 等日誌庫。有關此主題的更多信息，請參閱：生產最佳實踐：性能和可靠性。

使用 gzip/deflate 壓縮響應

Web 服務器，通常可以壓縮發送回客戶端的 HTTP 響應，從而顯著減少客戶端獲取和加載頁面所需的時間。使用的壓縮方法，取決於客戶端在請求中支持的解壓縮方法（如果不支持壓縮方法，則響應將以未壓縮的方式發送）。

你可以使用壓縮中間件 compression，將其添加到你的站點。通過在項目的根目錄下，運行以下命令，將其安裝到項目中。

npm install compression

打開**./app.js**，並導入壓縮庫，如圖所示。使用 use()方法，將壓縮庫添加到中間件鏈（這應該出現在你想要壓縮的任何路由之前 - 在本教程這種情況下，全部都是！）

var catalogRouter = require('./routes/catalog'); //Import routes for "catalog" area of site
var compression = require('compression');

// Create the Express application object
var app = express();

...

app.use(compression()); //Compress all routes

app.use(express.static(path.join(__dirname, 'public')));

app.use('/', indexRouter);
app.use('/users', usersRouter);
app.use('/catalog', catalogRouter);  // Add catalog routes to middleware chain.

...

使用 Helmet 避免被常見漏洞侵襲

Helmet 是一個中間件包，可以通過設置適當的 HTTP 標頭，來幫助保護你的應用，免受一些眾所周知的 Web 漏洞的影響（有關它設置的標頭/防護漏洞的詳細信息，請參閱文檔 docs） 。

通過在項目的根目錄下，運行以下命令，將其安裝到項目中。

npm install helmet

打開**./app.js**，並導入如圖所示的 helmet 庫。然後使用use()方法，將模塊添加到中間件鏈。

var compression = require('compression');
var helmet = require('helmet');

// Create the Express application object
var app = express();

app.use(helmet());
...

例子：在 Heroku 上安裝本地圖書館

本節提供如何在 Heroku PaaS cloud 雲上安裝 LocalLibrary 的實際演示。

為什麼選擇 Heroku?

Heroku 是運行時間最長，且最受歡迎的基於雲的 PaaS 服務之一。它最初只支持 Ruby 應用程序，但現在可用於託管來自許多編程環境的應用程序，包括 Node（以及 Express）！

我們選擇使用 Heroku 有以下幾個原因：

• Heroku 有一個免費套餐 free tier（儘管有一些限制）。

• 作為 PaaS，Heroku 為我們提供了大量的 Web 基礎架構。這使得入門更加容易，因為你不必擔心服務器，負載平衡器，反向代理，崩潰時重新啟動網站，或者 Heroku 為我們提供的任何其他 Web 基礎結構。

• 雖然它確實有一些限制，但這些不會影響這個特定的應用程序。例如：

  • Heroku 只提供短期存儲，因此用戶上傳的文件無法安全地存儲在 Heroku 本身。
  • 如果半小時內沒有請求，免費套餐將使不活動的網絡應用程序進入睡眠。然後，該網站可能需要幾秒鐘才能被喚醒。
  • 免費套餐將你網站運行的時間，限制為每月一定的小時數（不包括網站「睡著」的時間）。這對於低使用/演示站點來說很好，但如果需要 100％的正常運行時間，則不適用。
  • Heroku 官方文檔 Limits 中列出的其他限制。

• 大多數情況下，它只是可以工作，如果你最終喜歡它，並希望升級，那麼擴展你的應用程序非常容易。

雖然 Heroku 非常適合舉辦此演示，但它可能並不適合你的真實網站。 Heroku 可以輕鬆設置和擴展，但代價是靈活性較低，而且一旦退 出免費套餐，可能會花費更多。

Heroku 如何工作?

Heroku 在一個或多個 "Dynos" 中運行網站，這些 「Dynos」 是獨立的虛擬化 Unix 容器，提供運行應用程序所需的環境。 Dynos 是完全隔離的，並且有一個短暫的文件系統（一個短暫的文件系統，每次 dyno 重新啟動時都會清理/清空）。 dynos 默認共享的唯一內容，是應用程序配置變量 configuration variables。 Heroku 內部使用負載均衡器，將 Web 流量分配給所有 「web」 dynos。由於它們之間沒有任何共享，Heroku 可以通過添加更多 dynos，來水平擴展應用程序（當然，你可能還需要擴展數據庫，以接受其他連接）。

由於文件系統是短暫的，因此無法直接安裝應用程序所需的服務（例如數據庫，隊列，緩存系統，存儲，電子郵件服務等）。相反，Heroku Web 應用程序使用 Heroku 或第三方作為獨立「附加組件」提供的支持服務。連接到 Web 應用程序後，可以通過環境變量，在 Web 應用程序中訪問附加服務。

為了執行你的應用程序，Heroku 需要能夠設置適當的環境和依賴關係，並了解它是如何啟動的。對於 Node 應用程序，它所需的所有信息都是從 package.json文件中獲取的。

開發人員使用特殊的客戶端應用程序/終端，與 Heroku 交互，這很像 Unix bash 腳本。這允許你上傳存儲在 git 儲存庫中的代碼，檢查正在運行的進程，查看日誌，設置配置變量等等！

為了讓我們的應用程序在 Heroku 上工作，我們需要將我們的 Express Web 應用程序放入 git 儲存庫，並對 package.json 進行一些小的更改。完成後，我們可以設置 Heroku 帳戶，獲取 Heroku 客戶端，並使用它來安裝我們的網站。

這是你開始教程所需的全部概述（有關更全面的指南，請參閱帶有 Node.js 的Heroku 入門）。

在 Github 上創建一個應用倉庫

Heroku 與 git 源代碼版本控制系統緊密集成，使用它來上傳/同步你對實時運行系統所做的任何更改。它通過添加一個名為 heroku 的新 Heroku「遠程」儲存庫，來指向你在 Heroku 雲上的源儲存庫。在開發期間，你使用 git 在「主」儲存庫 master 中儲存更改。如果要部署站點，請將更改同步到 Heroku 存儲庫。

有很多方法可以使用 git，但最簡單的方法之一，是首先在 GitHub 上建立一個帳戶，在那裡創建儲存庫，然後在本地同步它：

1. 訪問 https://github.com/ 並創建一個帳戶。

2. 登錄後，單擊頂部工具欄中的 + 號鏈接，然後選擇新建儲存庫 New repository。

3. 填寫此表單上的所有字段。雖然這些不是強制性的，但強烈建議使用它們。

   • 輸入新的存儲庫名稱（例如，express-locallibrary-tutorial）和描述（例如 「以 Express（node）編寫的本地圖書館網站」）。
   • 在 Add .gitignore 選擇列表中選擇 Node。
   • 在添加許可證 Add license 選擇列表中，選擇你偏好的許可證。
   • 點選 使用自述文件初始化此儲存庫 Initialize this repository with a README.

4. 按 Create repository.

5. 單擊新倉庫頁面上的綠色「克隆或下載」按鈕 "Clone or download" 。

6. 從顯示的對話框的文本字段，複製 URL 值（它應該類似於：https://github.com/<your_git_user_id>/express-locallibrary-tutorial.git）。

現在創建了儲存庫（「repo」），我們將要在本地計算機上克隆它：

1. 為你的本地計算機安裝 git（你可以在此處找到不同平台的版本）。

2. 打開命令提示符/終端，並使用你在上面複製的 URL ，克隆儲存庫：

   bash

   git clone https://github.com/<your_git_user_id>/express-locallibrary-tutorial.git
   

   這將在當前時間點之後，創建儲存庫。

3. 到新的儲存庫。

   bash

   cd express-locallibrary-tutorial
   

最後一步，是複制你的應用程序，然後使用 git ，將文件添加到你的倉庫：

1. 將 Express 應用程序，複製到此文件夾中（不包括 /node_modules，其中包含你應根據需要，從 NPM 獲取的依賴項文件）。

2. 打開命令提示符/終端，並使用 add 命令，將所有文件添加到 git。

   bash

   git add -A
   

3. 使用 status 命令，檢查要添加的所有文件是否正確（你希望包含源文件，而不是二進製文件，臨時文件等）。它應該看起來有點像下面的列表。

   > git status
   On branch master
   Your branch is up-to-date with 'origin/master'.
   Changes to be committed:
     (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
   
           new file:   ...
   

4. 如果你滿意，請將文件提交到本地儲存庫：

   bash

   git commit -m "First version of application moved into github"
   

5. 然後使用以下內容，將本地儲存庫同步到 Github 網站：

   bash

   git push origin master
   

完成此操作後，你應該可以返回創建儲存庫的 Github 上的頁面，刷新頁面，並查看你的整個應用程序現已上傳。使用此添加/提交/推送循環，你可以在文件更改時，繼續更新儲存庫。

更新 Heroku 的應用程序

本節介紹了你需要對 LocalLibrary 應用程序進行的更改，以使其在 Heroku 上運行。

設置 node 版本

package.json 包含解決應用程序依賴項所需的所有內容，以及啟動站點時，應啟動的文件。 Heroku 檢測到此文件的存在，並將使用它來配置你的應用程序環境。

我們當前的 package.json 中，缺少的唯一有用信息，是 node 的版本。我們可以通過輸入命令，找到我們用於開發的 node 版本：

>node --version
v8.9.1

打開 package.json，並將此信息添加為 engines > node 部分，如圖所示（使用系統的版本號）。

{
  "name": "express-locallibrary-tutorial",
  "version": "0.0.0",
  "engines": {
    "node": "8.9.1"
  },
  "private": true,
  ...

數據庫配置

到目前為止，在本教程中，我們使用了一個硬編碼到 app.js 的單個數據庫。通常我們希望，能夠為生產和開發創建不同的數據庫，接下來我們將修改 LocalLibrary 網站，以從 OS 環境獲取數據庫 URI（如果已定義），否則使用我們的開發數據庫。

打開 app.js，並找到設置 mongoDB 連接變量的行。它看起來像這樣：

var mongoDB =
  "mongodb://your_user_id:your_password@ds119748.mlab.com:19748/local_library";

使用以下代碼替換該行，該代碼使用 process.env.MONGODB_URI 從名為 MONGODB_URI 的環境變量中，獲取連接字符串（如果已設置）（使用你自己的數據庫 URL，而不是下面的佔位符。）

var mongoDB =
  process.env.MONGODB_URI ||
  "mongodb://your_user_id:your_password@ds119748.mlab.com:19748/local_library";

安裝依賴並重新測試

在我們繼續之前，讓我們再次測試該網站，並確保它不受我們的任何更改的影響。

首先，我們需要獲取我們的依賴項（你會記得，我們 沒有將 node_modules文件夾，複製到我們的 git 樹中）。你可以通過在項目根目錄的終端中，運行以下命令來執行此操作：

npm install

現在運行該站點（請參閱測試路由的相關命令），並檢查該站點，是否仍按預期運行。

將更改保存到 Github

接下來，讓我們將所有更改保存到 Github。在終端中（在我們的儲存庫中），輸入以下命令：

git add -A
git commit -m "Added files and changes required for deployment to heroku"
git push origin master

我們現在應該準備開始在 Heroku 上，部署 LocalLibrary。

獲取一個 Heroku 帳戶

要開始使用 Heroku，你首先需要創建一個帳戶（如果你已經擁有一個帳戶，並安裝了 Heroku 客戶端，請跳過創建並上傳網站）：

• 訪問 www.heroku.com 並單擊免費註冊按鈕 SIGN UP FOR FREE
• 輸入你的詳細信息，然後按 CREATE FREE ACCOUNT。系統會要求你，檢查帳戶中是否有註冊電子郵件。
• 單擊註冊電子郵件中的帳戶激活鏈接。你將在網絡瀏覽器上收回你的帳戶。
• 輸入你的密碼，然後單擊 SET PASSWORD AND LOGIN.
• 然後，你將登錄並進入 Heroku 儀表板： https://dashboard.heroku.com/apps.

安裝客戶端

按照 Heroku 上的說明，下載並安裝 Heroku 客戶端。

安裝客戶端后，你將能夠運行命令。例如，要獲得客戶端的幫助說明：

heroku help

創建並上傳網站

要創建應用程序，我們在儲存庫的根目錄中，運行 「create」 命令。這將在我們的本地 git 環境中，創建一個名為 heroku 的 git remote（「指向遠程儲存庫的指針」）。

heroku create

然後，我們可以將我們的應用程序，推送到 Heroku 儲存庫，如下所示。這將上傳應用程序，獲取所有依賴項，將其打包到 dyno 中，然後啟動該站點。

git push heroku master

如果我們很幸運，該應用程序現在正在網站上「運行」。要打開瀏覽器並運行新網站，請使用以下命令：

heroku open

設定配置變量

你將從前一節回憶起，我們需要將 NODE_ENV 設置為 'production'，以便提高性能，並生成更簡潔的錯誤消息。我們通過輸入以下命令，來完成此操作：

>heroku config:set NODE_ENV='production'
Setting NODE_ENV and restarting limitless-tor-18923... done, v13
NODE_ENV: production

我們還應該使用單獨的數據庫進行生產，在MONGODB_URI環境變量中，設置其 URI。你可以完全按照我們原來的方式，設置新數據庫和數據庫用戶，並獲取其 URI。你可以如下圖所示設置 URI（顯然，要使用你自己的 URI！）

>heroku config:set MONGODB_URI='mongodb://your_user:your_password@ds139278.mlab.com:39278/local_library_production'
Setting MONGODB_URI and restarting limitless-tor-18923... done, v13
MONGODB_URI: mongodb://your_user:your_password@ds139278.mlab.com:39278/local_library_production

你可以使用 heroku config 命令，隨時檢查配置變量 - 立即嘗試：

>heroku config
=== limitless-tor-18923 Config Vars
MONGODB_URI: mongodb://your_user:your_password@ds139278.mlab.com:39278/local_library_production
NODE_ENV:    production

Heroku 會在更新變量時，重新啟動應用程序。如果你現在檢查主頁，它應該顯示對象計數的零值，因為上面的更改，意味著我們現在正在使用新的（空）數據庫。

管理附加組件

Heroku 使用獨立的附加組件，為應用程序提供支持服務 - 例如電子郵件或數據庫服務。我們不在本網站中使用任何插件，但它們是使用 Heroku 的重要部分，因此你可能需要查看主題 - 管理插件（Heroku 官方文件）。

除錯

Heroku 客戶端提供了一些除錯工具：

heroku logs  # Show current logs
heroku logs --tail # Show current logs and keep updating with any new results
heroku ps   #Display dyno status

總結

本教程介紹在生產環境中，如何配置 Express 應用。是 Express 系列教程的最後一個。我們希望你覺得這些教程有用。你可以在 Github 上取得完整的源碼。

相關鏈接

• Production best practices: performance and reliability (Express docs)

• Production Best Practices: Security (Express docs)

• Heroku

  • Getting Started on Heroku with Node.js (Heroku docs)
  • Deploying Node.js Applications on Heroku (Heroku docs)
  • Heroku Node.js Support (Heroku docs)
  • Optimizing Node.js Application Concurrency (Heroku docs)
  • How Heroku works (Heroku docs)
  • Dynos and the Dyno Manager (Heroku docs)
  • Configuration and Config Vars (Heroku docs)
  • Limits (Heroku docs)

• Digital Ocean

  • Express tutorials
  • Node.js tutorials

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• 概述：Express web framework (Node.js/JavaScript)