Node.js 백엔드 프레임워크 선택: Express, Fastify 또는 NestJS

Node.js 백엔드 프레임워크: 철학적 탐구

Node.js의 활기찬 생태계에서 백엔드 프레임워크의 선택은 프로젝트의 확장성, 유지보수성 및 개발 속도에 지대한 영향을 미칩니다. 많은 사람들에게 Express는 Node.js로 웹 서비스를 구축하는 방식을 형성해 온 사실상의 표준이자 미니멀리스트 선구자였습니다. 그러나 애플리케이션의 복잡성이 증가하고 성능 요구 사항이 강화됨에 따라 Fastify 및 NestJS와 같은 새로운 경쟁자들이 등장했으며, 각자는 독특한 철학을 옹호합니다. 이 탐구는 이 세 가지 주요 프레임워크를 깊이 파고들어 핵심 원리, 실제 구현 및 이상적인 사용 사례를 검토하여 개발자가 점점 더 다양해지는 Node.js 백엔드 개발 환경을 탐색하는 데 도움을 줄 것입니다. 이러한 프레임워크의 기본 설계 원칙과 이것이 코드로 어떻게 번역되는지 이해하는 것은 프로젝트의 고유한 요구 사항과 팀의 개발 패러다임에 부합하는 정보에 입각한 결정을 내리는 데 중요할 것입니다.

각 프레임워크의 특정 사항으로 들어가기 전에, 우리의 토론을 구성할 몇 가지 핵심 용어에 대한 공통된 이해를 확립해 봅시다.

• 미들웨어: 애플리케이션의 요청-응답 주기에 있는 요청 객체(req), 응답 객체(res) 및 next 미들웨어 함수에 액세스할 수 있는 함수입니다. 코드를 실행하고, 요청 및 응답 객체를 수정하고, 요청-응답 주기를 종료할 수 있습니다.
• 라우팅: 애플리케이션이 특정 엔드포인트(URI 또는 경로 및 특정 HTTP 요청 메서드(GET, POST 등))에 대한 클라이언트 요청에 응답하는 방법을 결정하는 메커니즘입니다.
• 성능(TPS/지연 시간): 종종 초당 트랜잭션(TPS) 및 지연 시간(서버에서 요청을 처리하는 데 걸리는 시간)으로 측정됩니다. TPS가 높고 지연 시간이 낮으면 일반적으로 성능이 좋습니다.
• 의존성 주입(DI): 제어의 역전을 구현하는 데 사용되는 설계 패턴으로, 종속 객체의 생성은 종속 객체 자체에 의해 생성되는 대신 외부 엔티티에 의해 처리됩니다. 이는 느슨한 결합과 쉬운 테스트를 촉진합니다.
• 데코레이터: 클래스, 메서드, 접근자, 속성 또는 매개변수에 첨부할 수 있는 특수한 종류의 선언입니다. 장식하는 항목의 동작을 수정하는 함수입니다. (TypeScript에서 일반적으로 사용됨).
• 아키텍처적 의견: 프레임워크가 부과하는 구조 및 사전 정의된 패턴의 수준을 나타냅니다. 강력한 아키텍처적 의견을 가진 프레임워크는 종종 더 많은 스캐폴딩과 지침을 제공하는 반면, 의견이 적은 프레임워크는 더 많은 자유를 제공합니다.

Express: 의견이 없는 미니멀리스트

종종 '기본' Node.js 프레임워크로 간주되는 Express.js는 미니멀리스트적이고 의견이 없는 철학을 구현합니다. 웹 애플리케이션 및 API를 위한 강력한 기능 세트를 제공하며, 주로 라우팅 및 미들웨어에 중점을 둡니다. 강점은 유연성에 있으며, 개발자는 프레임워크에 의해 제약받지 않고 다양한 아키텍처 패턴을 사용하여 애플리케이션을 구축할 수 있습니다. 그러나 이러한 자유는 애플리케이션을 직접 구조화할 책임과 함께 제공됩니다.

핵심 원칙:

• 기본 구조: Express는 Node.js의 HTTP 모듈 위에 얇은 계층을 제공하여 요청 및 응답 처리를 위한 기본 기능을 제공합니다.
• 미들웨어를 통한 확장성: Express 애플리케이션의 거의 모든 측면을 미들웨어 함수를 통해 사용자 정의하거나 확장할 수 있습니다.

코드 예제(기본 서버):

const express = require('express');
const app = express();
const port = 3000;

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello from Express!');
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`Express app listening at http://localhost:${port}`);
});

애플리케이션 시나리오:

• 소규모-중규모 API: 가볍고 빠른 설정이 선호되고 팀이 아키텍처 결정에 편안한 프로젝트에 이상적입니다.
• 프로토타이핑: 단순성 덕분에 아이디어를 빠르게 구체화하는 데 탁월합니다.
• 마이크로서비스: 더 무거운 프레임워크가 필요하지 않은 작고 집중된 서비스를 구축하는 데 사용할 수 있습니다.

장점: 성숙한 생태계, 방대한 커뮤니티 지원, 매우 유연함, 배우기 쉬움. 단점: 대규모 애플리케이션에 대한 내장 구조 부족, 보일러플레이트가 많아질 수 있음, 최적화된 대안보다 성능이 낮을 수 있음.

Fastify: 성능 중심의 실행자

Fastify는 주요 목표로 순수 성능을 염두에 두고 설계되었습니다. 스키마 기반 유효성 검사 및 직렬화를 활용하여 요청 처리를 최적화하여 최상의 처리량과 낮은 지연 시간을 제공하는 것을 목표로 합니다. Fastify는 속도에 중점을 두기 때문에 요청/응답 주기를 처리하는 방식에서 Express보다 더 많은 의견을 가지고 있습니다.

핵심 원칙:

• 성능 우선: JSON 스키마 유효성 검사 및 빠른 JSON 문자열화와 같은 기술을 활용하여 오버헤드를 최소화합니다.
• 플러그인 기반 아키텍처: 강력한 플러그인 시스템을 통해 모듈성과 재사용성을 촉진합니다.
• 스키마 기반 유효성 검사 및 직렬화: 요청 및 응답 유효성 검사 및 직렬화를 위해 스키마를 미리 컴파일하여 성능을 향상시킵니다.

코드 예제(스키마가 있는 기본 서버):

const fastify = require('fastify')({ logger: true });

fastify.get('/', async (request, reply) => {
  return { message: 'Hello from Fastify!' };
});

const start = async () => {
  try {
    await fastify.listen({ port: 3000 });
  } catch (err) {
    fastify.log.error(err);
    process.exit(1);
  }
};
start();

코드 예제(입력/출력 스키마가 있는 라우트):

const fastify = require('fastify')({ logger: true });

const opts = {
  schema: {
    querystring: {
      type: 'object',
      properties: {
        name: { type: 'string' }
      },
      required: ['name']
    },
    response: {
      200: {
        type: 'object',
        properties: {
          greeting: { type: 'string' }
        }
      }
    }
  }
};

fastify.get('/greet', opts, async (request, reply) => {
  const { name } = request.query;
  return { greeting: `Hello, ${name} from Fastify!` };
});

const start = async () => {
  try {
    await fastify.listen({ port: 3000 });
  } catch (err) {
    fastify.log.error(err);
    process.exit(1);
  }
};
start();

애플리케이션 시나리오:

• 고성능 API: 매우 낮은 지연 시간과 높은 처리량을 요구하는 서비스에 이상적입니다.
• 실시간 애플리케이션: 빠른 데이터 처리가 중요한 경우 좋은 선택이 될 수 있습니다.
• 마이크로서비스(성능 중요): 개별 서비스에 최적화된 성능이 필요한 경우.

장점: 탁월한 성능, 현대적인 플러그인 아키텍처, 스키마를 사용한 강력한 개발자 경험. 단점: Express보다 학습 곡선이 더 가파름, Express보다 커뮤니티 및 생태계가 작음.

NestJS: 의견이 있는 풀스택 프레임워크

TypeScript로 구축된 NestJS는 Angular의 아키텍처 패턴에서 많은 영감을 받아 Node.js 백엔드 개발에 구조와 확장성을 제공합니다. 의존성 주입, 모듈성 및 객체 지향 프로그래밍과 같은 관행을 장려하여 대규모 엔터프라이즈급 애플리케이션에 탁월한 선택입니다. 데코레이터를 광범위하게 사용하며 프로젝트 생성을 위한 강력한 CLI를 제공합니다. 내부적으로 NestJS는 Express 또는 Fastify를 HTTP 서버로 활용하여 두 가지의 장점을 모두 제공할 수 있습니다.

핵심 원칙:

• 의견이 있는 아키텍처: 애플리케이션 구조에 대한 명확한 지침을 제공하여 유지보수성과 확장성을 촉진합니다.
• TypeScript 우선: 강력한 타이핑과 향상된 코드 품질을 위해 TypeScript를 채택합니다.
• 의존성 주입: 느슨한 결합과 테스트 용이성을 촉진합니다.
• 모듈식 설계: 애플리케이션을 더 작고 관리하기 쉬운 모듈로 분리하도록 장려합니다.

코드 예제(서비스가 있는 컨트롤러):

// app.controller.ts
import { Controller, Get } from '@nestjs/common';
import { AppService } from './app.service';

@Controller()
export class AppController {
  constructor(private readonly appService: AppService) {}

  @Get()
  getHello(): string {
    return this.appService.getHello();
  }
}

// app.service.ts
import { Injectable } from '@nestjs/common';

@Injectable()
export class AppService {
  getHello(): string {
    return 'Hello from NestJS!';
  }
}

// app.module.ts
import { Module } from '@nestjs/common';
import { AppController } from './app.controller';
import { AppService } from './app.service';

@Module({
  imports: [],
  controllers: [AppController],
  providers: [AppService],
})
export class AppModule {}

애플리케이션 시나리오:

• 엔터프라이즈 애플리케이션: 장기적인 유지보수성이 필요한 대규모 복잡한 프로젝트에 적합합니다.
• 마이크로서비스(구조화됨): 일관된 아키텍처 스타일로 잘 짜여진 마이크로서비스 세트를 구축하는 데 탁월합니다.
• 풀스택 개발(TypeScript 중심): 특히 Angular 또는 유사한 구조화된 프레임워크에 익숙한 팀에게 매력적입니다.

장점: 확장성과 유지보수성이 매우 높음, 대규모 팀에 탁월, 강력한 기능 세트(GraphQL, WebSockets, ORM 통합), 강력한 TypeScript 지원. 단점: 가장 가파른 학습 곡선, Express 또는 Fastify보다 더 많은 보일러플레이트 코드, 간단한 프로젝트에는 과할 수 있음.

결론

Express, Fastify 및 NestJS 간의 선택은 궁극적으로 프로젝트의 특정 요구 사항, 팀의 전문성 및 애플리케이션의 장기적인 비전에 달려 있습니다. Express는 단순성과 직접적인 제어를 중시하는 프로젝트에 대해 비교할 수 없는 유연성을 제공하는 스위스 군용 칼로 남아 있습니다. Fastify는 성능이 가장 중요한 곳에서 빛을 발하며 요청-응답 주기의 모든 측면을 꼼꼼하게 최적화합니다. 반면에 NestJS는 복잡한 애플리케이션, 특히 TypeScript 및 객체 지향 원칙을 수용하는 애플리케이션을 위한 매우 구조화되고 확장 가능한 기반을 제공하는 아키텍트의 꿈입니다. 올바른 프레임워크는 팀이 애플리케이션을 효율적이고 효과적으로 구축, 유지 보수 및 확장할 수 있도록 가장 잘 지원하는 프레임워크입니다.