Questions d'entretien Node.js backend : Guide complet 2026

// Démonstration de l'ordre d'exécution de l'Event Loop

console.log('1. Script start (synchrone)');

// setTimeout va dans la Timer Queue
setTimeout(() => {
  console.log('5. setTimeout callback (Timer Queue)');
}, 0);

// setImmediate va dans la Check Queue
setImmediate(() => {
  console.log('6. setImmediate callback (Check Queue)');
});

// Promise va dans la Microtask Queue (prioritaire)
Promise.resolve().then(() => {
  console.log('3. Promise.then (Microtask Queue)');
});

// process.nextTick a la plus haute priorité
process.nextTick(() => {
  console.log('2. process.nextTick (nextTick Queue)');
});

console.log('4. Script end (synchrone)');

// Sortie dans l'ordre : 1, 4, 2, 3, 5, 6

// Comparaison des comportements

// process.nextTick s'exécute AVANT la prochaine phase de l'Event Loop
process.nextTick(() => {
  console.log('nextTick 1');
  process.nextTick(() => {
    console.log('nextTick 2 (imbriqué)');
  });
});

// setImmediate s'exécute dans la phase Check de l'Event Loop
setImmediate(() => {
  console.log('setImmediate 1');
  setImmediate(() => {
    console.log('setImmediate 2 (imbriqué)');
  });
});

// Sortie : nextTick 1, nextTick 2, setImmediate 1, setImmediate 2

// Patterns de gestion d'erreurs asynchrones

// Pattern 1 : Callbacks avec error-first
function readFileCallback(path, callback) {
  const fs = require('fs');
  fs.readFile(path, 'utf8', (err, data) => {
    if (err) {
      // L'erreur est TOUJOURS le premier argument
      return callback(err, null);
    }
    callback(null, data);
  });
}

// Pattern 2 : Promises avec catch
async function readFilePromise(path) {
  const fs = require('fs').promises;
  try {
    const data = await fs.readFile(path, 'utf8');
    return data;
  } catch (err) {
    // Gestion centralisée des erreurs
    console.error(`Erreur lecture fichier: ${err.message}`);
    throw err; // Re-throw pour propagation
  }
}

// Pattern 3 : Gestion globale des rejections non gérées
process.on('unhandledRejection', (reason, promise) => {
  console.error('Rejection non gérée:', reason);
  // En production : logger et graceful shutdown
});

// Pattern 4 : Gestion des exceptions non catchées
process.on('uncaughtException', (err) => {
  console.error('Exception non catchée:', err);
  // CRITIQUE : toujours terminer le process après
  process.exit(1);
});

// CONCURRENCE : plusieurs tâches progressent en alternance (single-thread)
async function concurrentTasks() {
  console.time('concurrent');

  // Ces appels sont concurrents, pas parallèles
  const results = await Promise.all([
    fetch('https://api.example.com/users'),    // I/O non-bloquant
    fetch('https://api.example.com/products'), // I/O non-bloquant
    fetch('https://api.example.com/orders'),   // I/O non-bloquant
  ]);

  console.timeEnd('concurrent'); // ~temps de la requête la plus longue
  return results;
}

// PARALLÉLISME : avec Worker Threads pour le CPU-bound
const { Worker, isMainThread, parentPort } = require('worker_threads');

if (isMainThread) {
  // Le thread principal délègue le travail CPU-intensive
  async function parallelComputation() {
    console.time('parallel');

    const workers = [
      createWorker({ start: 0, end: 1000000 }),
      createWorker({ start: 1000000, end: 2000000 }),
      createWorker({ start: 2000000, end: 3000000 }),
    ];

    const results = await Promise.all(workers);
    console.timeEnd('parallel');
    return results.reduce((a, b) => a + b, 0);
  }

  function createWorker(data) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const worker = new Worker(__filename, { workerData: data });
      worker.on('message', resolve);
      worker.on('error', reject);
    });
  }
} else {
  // Code exécuté dans le Worker Thread
  const { workerData } = require('worker_threads');
  let sum = 0;
  for (let i = workerData.start; i < workerData.end; i++) {
    sum += Math.sqrt(i); // Calcul CPU-intensive
  }
  parentPort.postMessage(sum);
}

const cluster = require('cluster');
const http = require('http');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isPrimary) {
  console.log(`Primary ${process.pid} is running`);
  console.log(`Forking ${numCPUs} workers...`);

  // Fork un worker par cœur CPU
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }

  // Gestion des workers qui crashent
  cluster.on('exit', (worker, code, signal) => {
    console.log(`Worker ${worker.process.pid} died (${signal || code})`);
    console.log('Starting a new worker...');
    cluster.fork(); // Redémarrage automatique
  });

  // Communication inter-processus
  cluster.on('message', (worker, message) => {
    console.log(`Message from worker ${worker.id}:`, message);
  });

} else {
  // Les workers partagent le port TCP
  http.createServer((req, res) => {
    res.writeHead(200);
    res.end(`Handled by worker ${process.pid}\n`);

    // Envoyer des stats au primary
    process.send({ type: 'request', pid: process.pid });
  }).listen(8000);

  console.log(`Worker ${process.pid} started`);
}

const fs = require('fs');

// ❌ MAUVAIS : charge tout le fichier en mémoire
async function readEntireFile(path) {
  const data = await fs.promises.readFile(path); // Bloque si fichier > RAM
  return processData(data);
}

// ✅ BON : traitement par chunks avec Stream
function readWithStream(path) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const chunks = [];
    const readStream = fs.createReadStream(path, {
      highWaterMark: 64 * 1024, // 64KB par chunk
    });

    readStream.on('data', (chunk) => {
      // Traitement progressif, mémoire constante
      chunks.push(processChunk(chunk));
    });

    readStream.on('end', () => resolve(chunks));
    readStream.on('error', reject);
  });
}

// ✅ MEILLEUR : pipeline pour chaîner les transformations
const { pipeline } = require('stream/promises');
const zlib = require('zlib');

async function compressFile(input, output) {
  await pipeline(
    fs.createReadStream(input),   // Source
    zlib.createGzip(),            // Transform
    fs.createWriteStream(output)  // Destination
  );
  // Gestion automatique des erreurs et du backpressure
}

const fs = require('fs');

// ❌ Problème : pas de gestion du backpressure
function badCopy(src, dest) {
  const readable = fs.createReadStream(src);
  const writable = fs.createWriteStream(dest);

  readable.on('data', (chunk) => {
    // Si write() retourne false, le buffer interne est plein
    // Mais ici on continue à lire quand même → memory leak
    writable.write(chunk);
  });
}

// ✅ Solution : respecter le signal du writable
function goodCopy(src, dest) {
  const readable = fs.createReadStream(src);
  const writable = fs.createWriteStream(dest);

  readable.on('data', (chunk) => {
    const canContinue = writable.write(chunk);

    if (!canContinue) {
      // Pause la lecture jusqu'à ce que le buffer se vide
      readable.pause();
    }
  });

  writable.on('drain', () => {
    // Buffer vidé, reprendre la lecture
    readable.resume();
  });

  readable.on('end', () => writable.end());
}

// ✅ MEILLEUR : pipe() gère tout automatiquement
function bestCopy(src, dest) {
  const readable = fs.createReadStream(src);
  const writable = fs.createWriteStream(dest);

  // pipe() gère le backpressure nativement
  readable.pipe(writable);
}

// ❌ Fuite 1 : closures qui retiennent des références
function createLeakyHandler() {
  const hugeData = Buffer.alloc(100 * 1024 * 1024); // 100MB

  return function handler(req, res) {
    // hugeData reste en mémoire tant que handler existe
    res.end('Hello');
  };
}

// ✅ Correction : limiter la portée
function createSafeHandler() {
  return function handler(req, res) {
    // Données créées et libérées à chaque requête
    const data = fetchData();
    res.end(data);
  };
}

// ❌ Fuite 2 : event listeners non nettoyés
class LeakyClass {
  constructor() {
    // Ajout à chaque instanciation, jamais retiré
    process.on('message', this.handleMessage);
  }
  handleMessage(msg) { /* ... */ }
}

// ✅ Correction : cleanup explicite
class SafeClass {
  constructor() {
    this.boundHandler = this.handleMessage.bind(this);
    process.on('message', this.boundHandler);
  }
  handleMessage(msg) { /* ... */ }

  destroy() {
    // Nettoyage obligatoire
    process.removeListener('message', this.boundHandler);
  }
}

// Diagnostic avec les outils natifs
function diagnoseMemory() {
  const used = process.memoryUsage();
  console.log({
    heapUsed: `${Math.round(used.heapUsed / 1024 / 1024)}MB`,
    heapTotal: `${Math.round(used.heapTotal / 1024 / 1024)}MB`,
    external: `${Math.round(used.external / 1024 / 1024)}MB`,
    rss: `${Math.round(used.rss / 1024 / 1024)}MB`,
  });
}

// Activer le garbage collector manuel pour les tests
// node --expose-gc app.js
if (global.gc) {
  global.gc();
  diagnoseMemory();
}

// 1. CACHING : réduire les appels coûteux
const NodeCache = require('node-cache');
const cache = new NodeCache({ stdTTL: 300 }); // TTL 5 minutes

async function getCachedUser(id) {
  const cacheKey = `user:${id}`;
  let user = cache.get(cacheKey);

  if (!user) {
    user = await db.users.findById(id);
    cache.set(cacheKey, user);
  }

  return user;
}

// 2. CONNECTION POOLING : réutiliser les connexions DB
const { Pool } = require('pg');
const pool = new Pool({
  max: 20,                // Connexions simultanées max
  idleTimeoutMillis: 30000,
  connectionTimeoutMillis: 2000,
});

// 3. COMPRESSION : réduire la taille des réponses
const compression = require('compression');
app.use(compression({
  filter: (req, res) => {
    // Compresser seulement si > 1KB
    return compression.filter(req, res);
  },
  threshold: 1024,
}));

// 4. BATCHING : grouper les opérations
async function batchInsert(items) {
  const BATCH_SIZE = 1000;

  for (let i = 0; i < items.length; i += BATCH_SIZE) {
    const batch = items.slice(i, i + BATCH_SIZE);
    await db.items.insertMany(batch);
  }
}

// 5. LAZY LOADING : charger à la demande
async function getUserWithPosts(userId, includePosts = false) {
  const user = await db.users.findById(userId);

  if (includePosts) {
    user.posts = await db.posts.findByUserId(userId);
  }

  return user;
}

const express = require('express');
const helmet = require('helmet');
const rateLimit = require('express-rate-limit');
const mongoSanitize = require('express-mongo-sanitize');
const xss = require('xss-clean');

const app = express();

// 1. HEADERS DE SÉCURITÉ avec Helmet
app.use(helmet());

// 2. RATE LIMITING contre les attaques brute-force
const limiter = rateLimit({
  windowMs: 15 * 60 * 1000, // 15 minutes
  max: 100,                  // 100 requêtes par IP
  message: 'Too many requests, please try again later',
  standardHeaders: true,
  legacyHeaders: false,
});
app.use('/api/', limiter);

// 3. SANITIZATION contre les injections NoSQL
app.use(mongoSanitize());

// 4. PROTECTION XSS
app.use(xss());

// 5. VALIDATION stricte des entrées
const { body, validationResult } = require('express-validator');

app.post('/api/users',
  [
    body('email').isEmail().normalizeEmail(),
    body('password').isLength({ min: 8 }).escape(),
    body('name').trim().escape(),
  ],
  (req, res) => {
    const errors = validationResult(req);
    if (!errors.isEmpty()) {
      return res.status(400).json({ errors: errors.array() });
    }
    // Continuer le traitement
  }
);

// 6. PROTECTION contre les injections SQL (avec paramètres)
async function safeQuery(userId) {
  // ✅ Requête paramétrée
  const result = await pool.query(
    'SELECT * FROM users WHERE id = $1',
    [userId]
  );
  return result.rows;
}

// ❌ JAMAIS de concaténation de chaînes
async function unsafeQuery(userId) {
  // Vulnérable à l'injection SQL
  const result = await pool.query(
    `SELECT * FROM users WHERE id = ${userId}`
  );
}

// Interface abstraite (pour TypeScript, ou documentation)
class UserRepository {
  async findById(id) { throw new Error('Not implemented'); }
  async findByEmail(email) { throw new Error('Not implemented'); }
  async create(userData) { throw new Error('Not implemented'); }
  async update(id, userData) { throw new Error('Not implemented'); }
  async delete(id) { throw new Error('Not implemented'); }
}

// Implémentation concrète avec Prisma
class PrismaUserRepository extends UserRepository {
  constructor(prisma) {
    super();
    this.prisma = prisma;
  }

  async findById(id) {
    return this.prisma.user.findUnique({ where: { id } });
  }

  async findByEmail(email) {
    return this.prisma.user.findUnique({ where: { email } });
  }

  async create(userData) {
    return this.prisma.user.create({ data: userData });
  }

  async update(id, userData) {
    return this.prisma.user.update({
      where: { id },
      data: userData,
    });
  }

  async delete(id) {
    return this.prisma.user.delete({ where: { id } });
  }
}

// Implémentation pour les tests
class InMemoryUserRepository extends UserRepository {
  constructor() {
    super();
    this.users = new Map();
    this.idCounter = 1;
  }

  async findById(id) {
    return this.users.get(id) || null;
  }

  async create(userData) {
    const user = { id: this.idCounter++, ...userData };
    this.users.set(user.id, user);
    return user;
  }
  // ... autres méthodes
}

// Service utilisant le repository (injection de dépendances)
class UserService {
  constructor(userRepository) {
    this.userRepository = userRepository;
  }

  async getUser(id) {
    const user = await this.userRepository.findById(id);
    if (!user) throw new Error('User not found');
    return user;
  }
}

const Queue = require('bull');

// Création de la queue avec Redis comme backend
const emailQueue = new Queue('email', {
  redis: {
    host: 'localhost',
    port: 6379,
  },
  defaultJobOptions: {
    attempts: 3,          // Nombre de tentatives
    backoff: {
      type: 'exponential',
      delay: 2000,        // Délai initial entre les tentatives
    },
    removeOnComplete: 100, // Garder les 100 derniers jobs complétés
  },
});

// Producteur : ajouter des jobs à la queue
async function sendWelcomeEmail(userId, email) {
  await emailQueue.add('welcome', {
    userId,
    email,
    template: 'welcome',
  }, {
    priority: 1,          // Priorité haute
    delay: 5000,          // Délai de 5 secondes
  });
}

// Consommateur : traiter les jobs
emailQueue.process('welcome', async (job) => {
  const { userId, email, template } = job.data;

  // Mise à jour de la progression
  job.progress(10);

  const html = await renderTemplate(template, { userId });
  job.progress(50);

  await sendEmail(email, 'Bienvenue!', html);
  job.progress(100);

  return { sent: true, email };
});

// Gestion des événements
emailQueue.on('completed', (job, result) => {
  console.log(`Job ${job.id} completed:`, result);
});

emailQueue.on('failed', (job, err) => {
  console.error(`Job ${job.id} failed:`, err.message);
});

// Jobs récurrents (cron)
emailQueue.add('newsletter', { type: 'weekly' }, {
  repeat: {
    cron: '0 9 * * MON', // Tous les lundis à 9h
  },
});

// Module natif pour calculs CPU-intensifs

#include <napi.h>

// Fonction synchrone exposée à JavaScript
Napi::Number Fibonacci(const Napi::CallbackInfo& info) {
  Napi::Env env = info.Env();

  // Validation des arguments
  if (info.Length() < 1 || !info[0].IsNumber()) {
    Napi::TypeError::New(env, "Number expected")
      .ThrowAsJavaScriptException();
    return Napi::Number::New(env, 0);
  }

  int n = info[0].As<Napi::Number>().Int32Value();

  // Calcul itératif de Fibonacci
  long long a = 0, b = 1;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    long long temp = a + b;
    a = b;
    b = temp;
  }

  return Napi::Number::New(env, static_cast<double>(a));
}

// Initialisation du module
Napi::Object Init(Napi::Env env, Napi::Object exports) {
  exports.Set(
    Napi::String::New(env, "fibonacci"),
    Napi::Function::New(env, Fibonacci)
  );
  return exports;
}

NODE_API_MODULE(native_module, Init)

// Utilisation depuis JavaScript
const native = require('./build/Release/native_module');

// 10x plus rapide que l'équivalent JavaScript
const result = native.fibonacci(50);

// Le GC V8 utilise deux espaces : Young et Old Generation

// 1. Young Generation : objets à courte durée de vie
function shortLivedObjects() {
  for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    const temp = { data: i }; // Alloué puis collecté rapidement
  }
  // GC mineur (Scavenge) très rapide
}

// 2. Old Generation : objets qui survivent plusieurs GC
const cache = new Map(); // Survit, promu en Old Generation

// ❌ Pattern problématique : beaucoup d'objets promus
function createManyLongLived() {
  const objects = [];
  for (let i = 0; i < 100000; i++) {
    objects.push({ id: i, data: new Array(100).fill(0) });
  }
  return objects; // Tous promus en Old Gen = GC majeur lent
}

// ✅ Pattern optimisé : réutilisation d'objets
class ObjectPool {
  constructor(factory, size = 100) {
    this.pool = Array.from({ length: size }, factory);
    this.available = [...this.pool];
  }

  acquire() {
    return this.available.pop() || this.pool[0];
  }

  release(obj) {
    // Reset et retour au pool
    Object.keys(obj).forEach(k => obj[k] = null);
    this.available.push(obj);
  }
}

// Monitoring du GC
const v8 = require('v8');

function getHeapStats() {
  const stats = v8.getHeapStatistics();
  return {
    totalHeap: `${Math.round(stats.total_heap_size / 1024 / 1024)}MB`,
    usedHeap: `${Math.round(stats.used_heap_size / 1024 / 1024)}MB`,
    heapLimit: `${Math.round(stats.heap_size_limit / 1024 / 1024)}MB`,
  };
}

const http = require('http');

const server = http.createServer((req, res) => {
  // Simulation d'une requête longue
  setTimeout(() => {
    res.writeHead(200);
    res.end('Done');
  }, 2000);
});

// Tracking des connexions actives
let connections = new Set();

server.on('connection', (conn) => {
  connections.add(conn);
  conn.on('close', () => connections.delete(conn));
});

// Fonction de shutdown gracieux
async function shutdown(signal) {
  console.log(`${signal} received, starting graceful shutdown...`);

  // 1. Arrêter d'accepter de nouvelles connexions
  server.close(() => {
    console.log('HTTP server closed');
  });

  // 2. Fermer les connexions idle
  for (const conn of connections) {
    conn.end();
  }

  // 3. Fermer les connexions DB, queues, etc.
  await Promise.all([
    database.disconnect(),
    redisClient.quit(),
    messageQueue.close(),
  ]);

  // 4. Timeout de sécurité
  setTimeout(() => {
    console.error('Forced shutdown after timeout');
    process.exit(1);
  }, 30000);

  console.log('Graceful shutdown completed');
  process.exit(0);
}

// Écoute des signaux de terminaison
process.on('SIGTERM', () => shutdown('SIGTERM'));
process.on('SIGINT', () => shutdown('SIGINT'));

// Démarrage du serveur
server.listen(3000, () => {
  console.log('Server running on port 3000');
});

Situation : Une API de reporting générait des timeouts sur les requêtes
            dépassant 100 000 enregistrements.

Task :      Réduire le temps de réponse de 45s à moins de 5s.

Action :
1. Profiling avec clinic.js → identifié la sérialisation JSON comme bottleneck
2. Implémentation du streaming avec Transform streams
3. Pagination côté base de données
4. Ajout de cache Redis pour les requêtes fréquentes

Result :    Temps de réponse réduit à 2s, utilisation mémoire divisée par 10.

{
  "dependencies": {
    // ✅ Versions exactes pour la production
    "express": "4.18.2",

    // ✅ Caret pour les mises à jour mineures compatibles
    "lodash": "^4.17.21",

    // ❌ Éviter latest ou *
    // "some-lib": "*"
  },
  "devDependencies": {
    // Outils de qualité
    "npm-check-updates": "^16.0.0"
  },
  "scripts": {
    // Vérification des vulnérabilités
    "audit": "npm audit --audit-level=moderate",

    // Mise à jour interactive
    "update:check": "ncu",
    "update:apply": "ncu -u && npm install"
  },
  "engines": {
    // Spécifier la version Node.js requise
    "node": ">=20.0.0"
  }
}