Node.js 完全ガイド — V8/イベントループ/npm/Express/NestJS

Node.js とは

Node.js は、Google 製の V8 JavaScript エンジンを OS 上で直接動かすためのランタイム環境です。2009 年に Ryan Dahl が公開し、それまでブラウザでしか動かなかった JavaScript をサーバサイドで動かす道を開きました。

非同期 I/O ライブラリ libuv を組み合わせたシングルスレッド + イベントループで、少数のスレッドで何万もの同時接続を捌けるのが強みです。

アーキテクチャ

+---------------------------------------+
|  JavaScript アプリケーションコード      |
+---------------------------------------+
|  Node.js Standard Library (fs/http/…) |
+---------------------------------------+
|  Node Bindings (C++)                  |
+---------------------+-----------------+
|     V8 エンジン     |     libuv       |
| (JIT / GC)          | (Event Loop)    |
|                     | (Thread Pool)   |
+---------------------+-----------------+
|     OS Kernel                          |
+---------------------------------------+

イベントループ

Node.js のイベントループは 6 フェーズで構成されます:

各フェーズ間で process.nextTick と Promise (microtask) が優先実行されます。

最小 HTTP サーバ

// server.mjs (ESM)
import http from 'node:http';

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'application/json' });
  res.end(JSON.stringify({ message: 'Hello, Node.js' }));
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('Listening on http://localhost:3000');
});

// 実行
// node server.mjs

npm エコシステム

Node.js とセットで配布される npm (Node Package Manager) は、世界最大のパッケージレジストリです。

# パッケージ初期化
npm init -y

# 依存追加
npm install express                    # 本番依存
npm install -D typescript @types/node  # 開発専用

# スクリプト実行 (package.json の "scripts")
npm run dev
npm run build
npm test

# 監査
npm audit
npm audit fix

# パッケージ更新
npm outdated
npm update

# グローバルインストール
npm install -g pm2

主要フレームワーク

Express の例

import express from 'express';

const app = express();
app.use(express.json());

app.get('/users/:id', async (req, res) => {
  const user = await db.user.findById(req.params.id);
  res.json(user);
});

app.post('/users', async (req, res) => {
  const created = await db.user.create(req.body);
  res.status(201).json(created);
});

app.listen(3000);

NestJS の例

@Controller('users')
export class UsersController {
  constructor(private readonly users: UsersService) {}

  @Get(':id')
  findOne(@Param('id') id: string) {
    return this.users.findOne(id);
  }

  @Post()
  create(@Body() dto: CreateUserDto) {
    return this.users.create(dto);
  }
}

用途別の Node.js 使い所

• API サーバ: REST / GraphQL / gRPC のサーバ実装
• BFF (Backends for Frontends): フロント特化の中間サーバ
• SSR: Next.js / Nuxt / Remix のサーバ部
• ビルドツール: Webpack / Vite / esbuild / Rollup の実行基盤
• CLI ツール: ESLint / Prettier / npm-scripts
• WebSocket / リアルタイム: Socket.IO / ws ライブラリ
• バッチ / 定期処理: cron-like なスケジューラ
• Discord/Slack bot: 公式 SDK が Node 対応

TypeScript との組み合わせ

# TypeScript + tsx (高速実行)
npm install -D typescript tsx @types/node
npx tsc --init

# 開発時実行
npx tsx watch src/server.ts

# 本番ビルド
npx tsc

# Node 22+ なら .ts を直接 (実験的)
node --experimental-strip-types src/server.ts

Deno / Bun との比較

バージョン管理 (nvm / Volta)

# nvm (Linux/macOS)
nvm install 22
nvm use 22
nvm alias default 22

# Windows は nvm-windows
nvm install 22.0.0
nvm use 22.0.0

# Volta (推奨。プロジェクト単位でピン留め)
curl https://get.volta.sh | bash
volta install node@22
volta pin node@22.0.0  # package.json に記録

# fnm (Rust 製 / 軽量)
fnm install 22
fnm use 22

FAQ

Q: Node はシングルスレッドというが CPU が複数あれば?
A: cluster モジュールや worker_threads、PM2 / Node Cluster で複数プロセス / 複数スレッド化できます。

Q: LTS と Current の違いは?
A: 偶数番号は LTS (Long Term Support, 30 ヶ月サポート)。奇数番号は短命 (Current 6 ヶ月)。本番は LTS のみ使用。

Q: Express で十分か NestJS が必要か?
A: ルーティング数百以下・小規模 → Express で十分。チーム開発・モジュール構造重視・テスト容易性 → NestJS。

📸 参考画像

※ 旧バージョンから引き継いだ参考画像です。手順・図解の補助としてご覧ください。