Guia para Iniciantes: Criando uma API com Node.js, PostgreSQL e Padrão MVC

Introdução

Este artigo de hoje, está mais para uma guia de introdução para a construção de uma API utilizando as tecnologias mencionadas no título: Node.JS, PostgreSQL e utilizando o padrão MVC.

Não tive a pretensão de escrever um guia completo, procurei escrever de uma maneira que eu gostaria de ter encontrado quando comecei a estudar, sem ter todas as respostas, mas que me indicassem um norte de onde seria o próximo passo para estudar e aprofundar.

Este guia busca isso, ser menos teórico, quando comparado a publicações anteriores, e mais aplicação prática. Assim como, estou aceitando correções, pois também estou aprendendo e compartilhando como eu mesmo faço.

Este artigo é parte de uma síntese de anotações soltas sobre desenvolvimento web e do Bootcamp que estou fazendo atualmente em desenvolvimento full stack.

Então, vamos começar!

Passo 1: Configuração do Projeto

Primeiro, é necessário configurar o ambiente de desenvolvimento e nos certificamos de que possuímos o Node.Js instalado em nosso sistema operacional. Para isto, verifique se o Node.Js com o seguinte comando em seu terminal:

node -v

Se o Node.Js estiver instalado, aparecerá a versão correspondente. Se não, não tem problema. Basta instalar o Node.Js seguindo as instruções no site oficial

Em seguida, crie uma pasta onde será armazenado o seu projeto. No meu caso, nomearei a pasta de projdesafio pois estou dando prosseguimento ao projeto relacionado a um desafio feito no Bootcamp da Atlantico Avanti

• Em seu terminal, digite o seguinte comando para a criação de uma pasta:

# mkdir nome_da_pasta
mkdir projdesafio

• Navegue até a pasta criada usando o seguinte comando:

# cd nome_da_pasta
cd projdesafio

• Agora, dentro da pasta, é hora de iniciar o projeto em Node.Js, com o seguinte comando:

npm init -y

Ao executar este último comando, será criado um arquivo package.json com valores padrões. Este arquivo é essencial para projetos em Node.Js, pois contém informações sobre os projetos, dependências, scripts personalizados (olá nodemon!) e outros.

O gerenciador de pacotes fornecerá um método para instalar novas dependências (também chamadas de "pacotes"), gerenciar onde os pacotes são armazenados em seu sistema de arquivos e oferecer recursos para que você possa publicar seus próprios pacotes.

Em teoria, você pode não precisar de um gerenciador de pacotes e poderia baixar e armazenar manualmente as dependências do seu projeto, mas um gerenciador de pacotes lidará automaticamente com a instalação e desinstalação dos pacotes. Se você não usasse um, teria que lidar manualmente com isso.
mdn web docs

• No diretório projdesafio, crie um arquivo chamado app.js. E assim, estará nossa estrutura de arquivos até aqui:

projdesafio/
├── app.js
└── package.json

• Agora vamos instalar o Express como uma dependência do nosso projeto. Abra o seu terminal e introduza este comando para a instalação:

npm install express

Após a instalação, aparecerá uma nova chamada node_modules dentro da sua pasta. Em breve, vamos começar a a configurar o nosso arquivo app.js para utilizar o Express e começar a construir a nossa API.

projdesafio/
├── node_modules/
│   ├── ... (dependências instaladas)
├── app.js
└── package.json

Passo 2: Configurando o Banco de Dados

Perfeito!

Vamos continuar agora para a parte do banco de dados. No projeto do Bootcamp eu estarei partindo do principio que você conhece tanto as partes DDL quanto DML em SQL.

Caso não tenha ideia do que estou falando, segue esta publicação onde abordei estes assuntos:

• Entendendo a Relação entre SQL, DML e DDL: Fundamentos de Banco de Dados

O Banco de Dados já está criado com esta tabela a seguir:

-- tabela cliente
create table Cliente (
    id serial primary key,
    nome varchar(255) not null,
    cpf varchar(11) not null unique
);

-- tabela certidao
create table Certidao (
    id serial primary key,
    cliente_id int not null references Cliente(id),
    data_emissao date not null,
    hora_emissao time not null,
    validade date not null,
    codigo_validacao boolean not null
);

Esta é só uma parte, como esta publicação só tem o intuito de apresentar inicialmente e não se aprofundará sobre outros aspectos.

• No diretório projdesafio, abra o terminal e instale o pacote pg, que vai nos permitir termos uma interface com o banco de dados PostgreSQL em nossa aplicação Node.Js.

npm install pg

• Em seguida, crie uma pasta chamada config, é esta pasta que será usada para armazenar as configurações com o nosso banco de dados.

projdesafio/
├── node_modules/
│   ├── ... (dependências instaladas)
├── config/
├── app.js
└── package.json

• Dentro da pasta config, crie um arquivo chamado db.js. Este arquivo conterá o código para estabelecer conexão com o PostgreSQL.

const { Pool } = require('pg');

// Configurações do banco de dados
const pool = new Pool({
  user: 'altere_para_seu_usuario',
  host: 'localhost',
  database: 'altere_para_o_seu_banco_de_dados',
  password: 'altere_para_a_sua_senha',
  port: 5432, // Porta padrão do PostgreSQL
});

module.exports = pool; //Exportando para usarmos posteriomente

Usamos o module.exports para permitir que outras partes da aplicação posteriormente possam utilizar estas configurações para acessar o banco de dados.

Desta forma, posteriormente, outros módulos poderão obter uma conexão com o banco de dados, e assim realizar as operações SQL necessárias da nossa API.

• Assim agora se encontrar a nossa estrutura de pastas e arquivos:

projdesafio/
├── node_modules/
│   ├── ... (dependências instaladas)
├── config/
│   ├── db.js
├── app.js
└── package.json

Passo 3: Estrutura MVC

Apesar de muitas pessoas considerarem essa sigla como um padrão de design de interface, na verdade ele é um padrão de arquitetura de software responsável por contribuir na otimização da velocidade entre as requisições feitas pelo comando dos usuários. 

Com quase 50 anos de formulação, a arquitetura MVC é dividida em três componentes essenciais: Model, Controller e View.
Le wagon - O que é MVC?

Como neste projeto aqui se trata apenas de uma API sem interface gráfica, a pasta views ficará vazia, mas será criadas apenas para fins de documentação desta publicação.

• No diretório projdesafio, crie três pastas: models, controllers, views.

mkdir models controllers views

• Estrutura de pastas e arquivos do projeto até então:

projdesafio/
├── node_modules/
│   ├── ... (dependências instaladas)
├── config/
│   ├── db.js
├── models/
├── controllers/
├── views/
├── app.js
└── package.json

Passo 4: Modelagem de Dados

Vamos começar pela criação do modelo na pasta models, seguindo o padrão MVC. Criaremos duas funções realizando funções SQL para interagir com o banco de dados.

• getAllClients (buscar todos os clientes)
• createNewClient(adicionar novo cliente)

No diretório projdesafio/models, crie um arquivo chamado ClienteModel.js. Abra o arquivo ClienteModel.js e importe a configuração com o banco de dados e implemente as funções e consultas.

const db = require('../config/db'); // Importe a configuração do banco de dados

const Cliente = {
  getAllClients: async () => {
    try {
      const query = 'SELECT * FROM Cliente';
      const result = await db.query(query);
      return result.rows;
    } catch (error) {
      throw error;
    }
  },

  createNewClient: async (nome, cpf) => {
    try {
      const query = 'INSERT INTO Cliente (nome, cpf) VALUES ($1, $2) RETURNING *';
      const values = [nome, cpf];
      const result = await db.query(query, values);
      return result.rows[0];
    } catch (error) {
      throw error;
    }
  }
};

module.exports = Cliente;

Exportando o módulo como Cliente, agora podemos acessar quando criarmos os nossos controladores para acessar o banco de dados, realizar as funções SQL e implementar as operações da nossa API.

• Aqui está a estrutura até então do nosso projeto:

projdesafio/
├── node_modules/
│   ├── ... (dependências instaladas)
├── config/
│   ├── db.js
├── models/
│   ├── ClienteModel.js
├── controllers/
├── views/
├── app.js
└── package.json

Isso tudo aqui é muito básico e eu ainda estou aprendendo também. Pode expandir, adicionar validações, tratamento de erros e outras funcionalidades.

Passo 5: Criando Controladores

Seguindo vamos para a criação dos controladores que irão manipular as ações relacionadas ao modelo Cliente.

Controladores fazem a intermediação entre as requisições HTTP e os Models.

• No diretório projdesafio/controllers, crie um arquivo chamado clienteController.js. Abra o arquivo clienteController.js e importe o modelo criado anteriormente:

const ClienteModel = require('../models/ClienteModel'); // Importe o modelo

const clienteController = {
  getAllClients: async (req, res) => {
    try {
      const clients = await ClienteModel.getAllClients();
      res.status(200).json(clients);
    } catch (error) {
      res.status(500).json({ error: 'Erro ao obter lista de clientes.' });
    }
  },

  createNewClient: async (req, res) => {
    const { nome, cpf } = req.body;
    try {
      const newClient = await ClienteModel.createNewClient(nome, cpf);
      res.status(201).json(newClient);
    } catch (error) {
      res.status(500).json({ error: 'Erro ao criar novo cliente.' });
    }
  }
};

module.exports = clienteController;

A partir daqui, podemos configurar o nosso app.js usando os controladores para definir as rotas e quais ações correspondentes.

• Aqui está a estrutura até então do nosso projeto:

projdesafio/
├── node_modules/
│   ├── ... (dependências instaladas)
├── config/
│   ├── db.js
├── models/
│   ├── ClienteModel.js
├── controllers/
│   ├── clienteController.js
├── views/
├── app.js
└── package.json

Passo 6: Integração de Controladores e Modelos

Abra o nosso arquivo app.js e vamos começar importando as dependências necessárias, incluindo a configuração com o banco de dados, o express e o controlador.

const express = require('express');
const db = require('./config/db');
const clienteController = require('./controllers/clienteController');

const app = express(); //Instância do Express
const PORT = 3000; //Porta para o servidor, por exemplo a 3000

app.use(express.json()); //Middleware para tratar os dados no formato JSON

app.get('/api/clientes', clienteController.getAllClients); //Rota para obter todos os clientes
app.post('/api/clientes', clienteController.createNewClient); //Rota para adicionar um novo cliente

app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Servidor na porta ${PORT}`);
}); 

Passo 7: Testando a API

Vamos testar a nossa API utilizando o Postman

• Testando a rota GET para listar todos os clientes:

1- Servidor precisa estar em execução, assim como o banco de dados;
2- Crie uma nova requisição no Postman;
3- Selecione o método HTTP como GET;
4- Insira a URL: http://localhost:3000/api/clientes
5- Clique em Send (Enviar)

• Testando a rota POST para criar um novo cliente:

1- Crie uma nova requisição no Postman;
2- Selecione o método HTTP como POST;
4- Insira a URL: http://localhost:3000/api/clientes
5- Na seção Body, selecione raw e escolha o formato JSON.
6- Insira os dados no formato JSON:
{
  "nome": "Blue",
  "cpf": "12345678901"
}
7- Clique em Send (Enviar)

O Postman enviará as requisições para o nosso servidor local e você verá as respostas da API.

Conclusão

Parabéns! Terminamos nosso guia de introdução aqui, e fica para você continuar estudando, implementando e melhorando a aplicação.

A partir daí, você consegue estabelecer um CRUD (criar, ler, atualizar e deletar), seguindo o mesmo fluxo de informação de um módulo para outro, utilizando Node.Js, PostgreSQL e o padrão de arquitetura MVC.