ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل في JavaScript Module Federation: تحسين تحميل الوحدات النمطية الديناميكية

أحدثت JavaScript Module Federation ثورة في طريقة بناء هياكل الواجهات الأمامية المصغرة، مما يسمح لتطبيقات أو فرق مختلفة بتطوير ونشر أجزاء من تطبيق أكبر بشكل مستقل. أحد الجوانب الرئيسية لتحسين Module Federation هو الإدارة الفعالة للوحدات النمطية المحملة ديناميكيًا. تلعب ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل دورًا حاسمًا في تحسين الأداء وتعزيز تجربة المستخدم من خلال تقليل طلبات الشبكة الزائدة وتقليل أوقات التحميل.

ما هي ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل في Module Federation؟

في سياق Module Federation، تشير ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل إلى آلية تخزن الوحدات النمطية التي تم تحميلها مسبقًا في ذاكرة المتصفح أو التخزين المحلي، مما يتيح خدمة الطلبات اللاحقة لنفس الوحدة النمطية مباشرة من ذاكرة التخزين المؤقت. هذا يلغي الحاجة إلى جلب الوحدة النمطية من الخادم البعيد في كل مرة تكون مطلوبة. تخيل موقعًا كبيرًا للتجارة الإلكترونية يتكون من واجهات أمامية مصغرة لقوائم المنتجات وعربات التسوق وحسابات المستخدمين. بدون التخزين المؤقت لوقت التشغيل، قد تقوم كل واجهة أمامية مصغرة بتنزيل التبعيات المشتركة بشكل متكرر، مما يؤدي إلى أوقات تحميل أبطأ للصفحة وتجربة مستخدم سيئة. مع التخزين المؤقت لوقت التشغيل، يتم تحميل هذه التبعيات المشتركة مرة واحدة ثم يتم تقديمها من ذاكرة التخزين المؤقت.

لماذا تعتبر ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل مهمة؟

• تحسين الأداء: من خلال تقديم الوحدات النمطية من ذاكرة التخزين المؤقت، فإننا نقلل بشكل كبير من زمن انتقال الشبكة ونحسن سرعة التحميل الإجمالية للتطبيق. ضع في اعتبارك منصة وسائط اجتماعية حيث تدير فرق مختلفة موجز الأخبار وصفحات الملفات الشخصية ووظائف المراسلة كواجهات أمامية مصغرة منفصلة. يضمن التخزين المؤقت لوقت التشغيل أن تكون مكونات واجهة المستخدم الشائعة ووظائف الأداة المساعدة متاحة بسهولة، مما يؤدي إلى واجهة مستخدم أكثر سلاسة واستجابة.
• تقليل حركة مرور الشبكة: يقلل التخزين المؤقت من عدد طلبات HTTP إلى الخادم البعيد، مما يوفر النطاق الترددي ويقلل من تكاليف الخادم. بالنسبة لمؤسسة إخبارية عالمية لديها ملايين المستخدمين الذين يصلون إلى المحتوى من مواقع مختلفة، فإن تقليل حركة مرور الشبكة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء وتقليل نفقات البنية التحتية.
• تحسين تجربة المستخدم: تترجم أوقات التحميل الأسرع إلى تجربة مستخدم أفضل، مما يؤدي إلى زيادة المشاركة والرضا. تخيل موقعًا إلكترونيًا لحجز السفر مع واجهات أمامية مصغرة للبحث عن الرحلات الجوية وحجوزات الفنادق وتأجير السيارات. يعد الانتقال السلس والسريع بين هذه الواجهات الأمامية المصغرة، والذي يتم تسهيله عن طريق التخزين المؤقت لوقت التشغيل، أمرًا ضروريًا لتحويل زوار الموقع إلى عملاء يدفعون.
• المرونة: في السيناريوهات ذات اتصال الشبكة المتقطع، يمكن لذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل تقديم وحدات نمطية من التخزين المحلي، مما يسمح للتطبيق بمواصلة العمل حتى عندما يكون الخادم البعيد غير متاح مؤقتًا. هذا مهم بشكل خاص لتطبيقات الأجهزة المحمولة أو التطبيقات المستخدمة في المناطق ذات الوصول غير الموثوق به إلى الإنترنت.

كيف تعمل ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل في Module Federation؟

يوفر Module Federation، الذي يتم تنفيذه عادةً باستخدام webpack، آليات لإدارة ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل. إليك تفصيل للمكونات والعمليات الرئيسية:

تكوين Webpack

يكمن جوهر التخزين المؤقت لـ Module Federation داخل ملفات تكوين webpack لكل من التطبيقات المضيفة والبعيدة.

التكوين عن بعد (مزود الوحدة النمطية)

يكشف التكوين البعيد عن وحدات نمطية يمكن أن تستهلكها تطبيقات أخرى (المضيفون).

            // webpack.config.js (Remote)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'remote_app',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './MyComponent': './src/MyComponent',
      },
      shared: {
        react: { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        // other shared dependencies
      },
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

قسم shared مهم بشكل خاص. يحدد التبعيات المشتركة بين الوحدة النمطية البعيدة والمضيف. من خلال تحديد singleton: true، فإننا نضمن تحميل مثيل واحد فقط من التبعية المشتركة، مما يمنع تعارضات الإصدار ويقلل من حجم الحزمة. تفرض الخاصية requiredVersion توافق الإصدار.

تكوين المضيف (مستهلك الوحدة النمطية)

يستهلك تكوين المضيف الوحدات النمطية التي تعرضها التطبيقات البعيدة.

            // webpack.config.js (Host)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'host_app',
      remotes: {
        remote_app: 'remote_app@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        react: { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        // other shared dependencies
      },
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

يحدد قسم remotes موقع نقاط دخول الوحدة النمطية البعيدة. عندما يواجه تطبيق المضيف وحدة نمطية من remote_app (على سبيل المثال، remote_app/MyComponent)، فإنه سيجلب الملف remoteEntry.js من عنوان URL المحدد. يضمن تكوين shared مشاركة التبعيات بين التطبيق المضيف والبعيد، مما يمنع التحميل المكرر.

عملية تحميل وتخزين الوحدة النمطية مؤقتًا

1. الطلب الأولي: عندما يواجه تطبيق المضيف وحدة نمطية من تطبيق بعيد للمرة الأولى، فإنه يرسل طلبًا إلى الخادم البعيد لجلب نقطة دخول الوحدة النمطية (على سبيل المثال، remoteEntry.js).
2. تحميل الوحدة النمطية: يستجيب الخادم البعيد برمز الوحدة النمطية، والذي يتضمن الوظائف والمكونات المصدرة.
3. تخزين ذاكرة التخزين المؤقت: يتم تخزين الوحدة النمطية المحملة في ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل في المتصفح، عادةً باستخدام آليات مثل localStorage أو sessionStorage. يدير Webpack عملية التخزين المؤقت هذه تلقائيًا بناءً على إعدادات التكوين.
4. الطلبات اللاحقة: عندما يحتاج تطبيق المضيف إلى نفس الوحدة النمطية مرة أخرى، فإنه يتحقق من ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل أولاً. إذا تم العثور على الوحدة النمطية في ذاكرة التخزين المؤقت، فسيتم تقديمها مباشرة من ذاكرة التخزين المؤقت، وتجنب طلب الشبكة.
5. إبطال ذاكرة التخزين المؤقت: يوفر Webpack آليات لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت عند تحديث رمز الوحدة النمطية على الخادم البعيد. هذا يضمن أن تطبيق المضيف يستخدم دائمًا أحدث إصدار من الوحدة النمطية. يمكن التحكم في ذلك عبر إصدار Webpack واتفاقيات التسمية المستندة إلى التجزئة.

تنفيذ ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل في Module Federation

إليك دليل تفصيلي لتنفيذ التخزين المؤقت لوقت التشغيل في إعداد Module Federation الخاص بك:

1. تكوين Webpack

تأكد من إعداد تكوينات webpack الخاصة بك لكل من التطبيقات المضيفة والبعيدة بشكل صحيح لتمكين Module Federation. انتبه جيدًا إلى تكوين shared للتأكد من مشاركة التبعيات بشكل صحيح.

2. الاستفادة من التخزين المؤقت المدمج في Webpack

يوفر Webpack آليات تخزين مؤقت مدمجة يمكنك الاستفادة منها لتحسين تحميل الوحدة النمطية. تأكد من أنك تستخدم إصدارًا حديثًا من Webpack (5 أو أحدث) يدعم هذه الميزات.

            // webpack.config.js
module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  cache: {
    type: 'filesystem', // Use filesystem cache for persistent caching
    buildDependencies: {
      config: [__filename],
    },
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

يمكّن هذا التكوين التخزين المؤقت لنظام الملفات، الذي يخزن الوحدات النمطية التي تم إنشاؤها على القرص، مما يسمح بإنشاءات لاحقة أسرع.

3. تنفيذ استراتيجيات التخزين المؤقت المخصصة (متقدم)

بالنسبة لسيناريوهات التخزين المؤقت الأكثر تقدمًا، يمكنك تنفيذ استراتيجيات تخزين مؤقت مخصصة باستخدام JavaScript. يتضمن ذلك اعتراض طلبات الوحدة النمطية وتخزين الوحدات النمطية في متجر ذاكرة تخزين مؤقت مخصص (على سبيل المثال، localStorage أو sessionStorage أو ذاكرة تخزين مؤقت في الذاكرة).

            // Custom Cache Implementation (Example)
const moduleCache = {};

async function loadModule(remoteName, moduleName) {
  const cacheKey = `${remoteName}/${moduleName}`;
  if (moduleCache[cacheKey]) {
    return moduleCache[cacheKey];
  }

  try {
    const module = await import(`${remoteName}/${moduleName}`);
    moduleCache[cacheKey] = module;
    return module;
  } catch (error) {
    console.error(`Error loading module ${moduleName} from ${remoteName}:`, error);
    throw error;
  }
}

// Usage
loadModule('remote_app', './MyComponent')
  .then((MyComponent) => {
    // Use the loaded component
  })
  .catch((error) => {
    // Handle errors
  });

            

              
                Copy
              
            
          

يوضح هذا المثال ذاكرة تخزين مؤقت بسيطة في الذاكرة. بالنسبة لبيئات الإنتاج، يجب أن تفكر في استخدام آلية تخزين مؤقت أكثر قوة مثل localStorage أو sessionStorage.

4. التعامل مع إبطال ذاكرة التخزين المؤقت

من الأهمية بمكان إبطال ذاكرة التخزين المؤقت عند تحديث رمز الوحدة النمطية على الخادم البعيد. يوفر Webpack آليات لإنشاء تجزئات فريدة لكل وحدة نمطية بناءً على محتواها. يمكنك استخدام هذه التجزئات لتنفيذ استراتيجيات إبطال ذاكرة التخزين المؤقت.

            // webpack.config.js
module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  output: {
    filename: '[name].[contenthash].js', // Use content hash for filenames
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

من خلال تضمين تجزئة المحتوى في اسم الملف، فإنك تضمن أن المتصفح سيطلب تلقائيًا الإصدار الجديد من الوحدة النمطية عند تغيير محتواها.

أفضل الممارسات لإدارة ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل

• استخدم تجزئة المحتوى: قم بتنفيذ تجزئة المحتوى في تكوين webpack الخاص بك لضمان أن المتصفح يجلب تلقائيًا أحدث إصدار من الوحدة النمطية عند تغيير محتواها.
• تنفيذ تعطيل ذاكرة التخزين المؤقت: قم بدمج تقنيات تعطيل ذاكرة التخزين المؤقت، مثل إضافة معلمة استعلام الإصدار إلى عنوان URL للوحدة النمطية، لإجبار المتصفح على تجاوز ذاكرة التخزين المؤقت.
• مراقبة أداء ذاكرة التخزين المؤقت: استخدم أدوات مطوري المتصفح لمراقبة أداء ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل وتحديد أي مشكلات محتملة.
• ضع في اعتبارك انتهاء صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت: قم بتنفيذ سياسات انتهاء صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت لمنع ذاكرة التخزين المؤقت من النمو إلى أجل غير مسمى واستهلاك موارد مفرطة.
• استخدم عامل خدمة (متقدم): بالنسبة لسيناريوهات التخزين المؤقت الأكثر تعقيدًا، فكر في استخدام عامل خدمة لاعتراض طلبات الوحدة النمطية وإدارة ذاكرة التخزين المؤقت بطريقة دقيقة.

أمثلة على ذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل في العمل

مثال 1: منصة التجارة الإلكترونية

ضع في اعتبارك نظامًا أساسيًا للتجارة الإلكترونية تم إنشاؤه باستخدام الواجهات الأمامية المصغرة. تتكون المنصة من واجهات أمامية مصغرة لقوائم المنتجات وعربات التسوق وحسابات المستخدمين وإدارة الطلبات. يتم عرض مكونات واجهة المستخدم المشتركة (على سبيل المثال، الأزرار والنماذج وعناصر التنقل) كوحدات نمطية موحدة. من خلال تنفيذ التخزين المؤقت لوقت التشغيل، يمكن للمنصة تقليل وقت تحميل هذه المكونات المشتركة بشكل كبير، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم أكثر سلاسة واستجابة. سيشهد المستخدمون الذين يتصفحون قوائم المنتجات ويضيفون عناصر إلى عربات التسوق الخاصة بهم انتقالات أسرع للصفحة وتقليل زمن الوصول، مما يؤدي إلى زيادة المشاركة ومعدلات التحويل.

مثال 2: نظام إدارة المحتوى (CMS)

يعد نظام إدارة المحتوى (CMS) حالة استخدام ممتازة أخرى لـ Module Federation والتخزين المؤقت لوقت التشغيل. يمكن هيكلة نظام إدارة المحتوى (CMS) كمجموعة من الواجهات الأمامية المصغرة لإنشاء المحتوى وتحرير المحتوى وإدارة المستخدمين والتحليلات. يمكن عرض وظائف الأداة المساعدة الشائعة (على سبيل المثال، تنسيق التاريخ ومعالجة النصوص ومعالجة الصور) كوحدات نمطية موحدة. يضمن التخزين المؤقت لوقت التشغيل أن تكون وظائف الأداة المساعدة هذه متاحة بسهولة عبر جميع الواجهات الأمامية المصغرة، مما يؤدي إلى تحسين الأداء وتجربة مستخدم أكثر اتساقًا. سيستفيد منشئو المحتوى والمحررون من تحميل المحتوى بشكل أسرع وتقليل أوقات المعالجة، مما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية والكفاءة.

مثال 3: تطبيق الخدمات المالية

غالبًا ما تتطلب تطبيقات الخدمات المالية مستوى عالٍ من الأداء والأمان. يمكن استخدام Module Federation والتخزين المؤقت لوقت التشغيل لإنشاء تطبيق خدمات مالية معياري وقابل للتطوير يتكون من واجهات أمامية مصغرة لإدارة الحسابات وسجل المعاملات والمحافظ الاستثمارية والتحليل المالي. يمكن عرض نماذج البيانات المشتركة (على سبيل المثال، أرصدة الحسابات وسجلات المعاملات وبيانات السوق) كوحدات نمطية موحدة. يضمن التخزين المؤقت لوقت التشغيل أن تكون نماذج البيانات هذه متاحة بسهولة عبر جميع الواجهات الأمامية المصغرة، مما يؤدي إلى استرجاع أسرع للبيانات وتقليل زمن انتقال الشبكة. سيستفيد المحللون الماليون والمتداولون من تحديثات البيانات في الوقت الفعلي وأوقات الاستجابة الأسرع، مما يمكنهم من اتخاذ قرارات مستنيرة وإدارة محافظهم الاستثمارية بفعالية.

التحديات والحلول الشائعة

• مشكلات إبطال ذاكرة التخزين المؤقت:
  • التحدي: التأكد من إبطال ذاكرة التخزين المؤقت بشكل صحيح عند تحديث الوحدات النمطية على الخادم البعيد.
  • الحل: قم بتنفيذ تجزئة المحتوى وتقنيات تعطيل ذاكرة التخزين المؤقت لإجبار المتصفح على جلب أحدث إصدار من الوحدة النمطية.
• قيود حجم ذاكرة التخزين المؤقت:
  • التحدي: يمكن لذاكرة التخزين المؤقت لوقت التشغيل أن تنمو إلى أجل غير مسمى وتستهلك موارد مفرطة.
  • الحل: قم بتنفيذ سياسات انتهاء صلاحية ذاكرة التخزين المؤقت لمنع ذاكرة التخزين المؤقت من النمو بشكل كبير جدًا.
• مشكلات عبر المصادر:
  • التحدي: التعامل مع قيود عبر المصادر عند تحميل الوحدات النمطية من مجالات مختلفة.
  • الحل: قم بتكوين CORS (مشاركة الموارد عبر الأصل) على الخادم البعيد للسماح بالطلبات من مجال تطبيق المضيف.
• تعارضات الإصدار:
  • التحدي: التأكد من أن التطبيقات المضيفة والبعيدة تستخدم إصدارات متوافقة من التبعيات المشتركة.
  • الحل: قم بإدارة التبعيات المشتركة بعناية باستخدام تكوين shared في webpack وفرض توافق الإصدار باستخدام الخاصية requiredVersion.

الخلاصة

يعد التخزين المؤقت لوقت التشغيل جانبًا مهمًا لتحسين تطبيقات JavaScript Module Federation. من خلال الاستفادة من آليات التخزين المؤقت، يمكنك تحسين الأداء بشكل كبير وتقليل حركة مرور الشبكة وتحسين تجربة المستخدم. من خلال فهم المفاهيم وأفضل الممارسات الموضحة في هذا الدليل، يمكنك تنفيذ التخزين المؤقت لوقت التشغيل بشكل فعال في إعداد Module Federation الخاص بك وإنشاء هياكل واجهة أمامية مصغرة عالية الأداء وقابلة للتطوير ومرنة. مع استمرار تطور Module Federation، سيكون البقاء على اطلاع بأحدث تقنيات واستراتيجيات التخزين المؤقت أمرًا ضروريًا لزيادة فوائد هذه التقنية القوية. يتضمن ذلك فهم تعقيدات إدارة التبعية المشتركة واستراتيجيات إبطال ذاكرة التخزين المؤقت واستخدام عوامل الخدمة لسيناريوهات التخزين المؤقت المتقدمة. ستكون المراقبة المستمرة لأداء ذاكرة التخزين المؤقت وتكييف استراتيجيات التخزين المؤقت الخاصة بك لتلبية الاحتياجات المتطورة لتطبيقك أمرًا أساسيًا لضمان تجربة مستخدم سلسة وسريعة الاستجابة. يمكّن Module Federation، جنبًا إلى جنب مع التخزين المؤقت الفعال لوقت التشغيل، فرق التطوير من إنشاء تطبيقات معقدة وقابلة للتطوير بمرونة وكفاءة أكبر، مما يؤدي في النهاية إلى نتائج أعمال أفضل.