اتحاد الوحدات في جافاسكريبت (Module Federation): نظرة عميقة على حل الاعتماديات وقت التشغيل

لقد أحدث اتحاد الوحدات (Module Federation)، وهي ميزة قدمها Webpack 5، ثورة في طريقة بناء معماريات الواجهات الأمامية المصغرة. فهو يسمح للتطبيقات (أو أجزاء من التطبيقات) التي تم تجميعها ونشرها بشكل منفصل بمشاركة الشيفرة المصدرية والاعتماديات في وقت التشغيل. في حين أن المفهوم الأساسي واضح نسبيًا، إلا أن إتقان تعقيدات حل الاعتماديات وقت التشغيل أمر بالغ الأهمية لبناء أنظمة قوية وقابلة للتطوير والصيانة. سيتعمق هذا الدليل الشامل في حل الاعتماديات وقت التشغيل في اتحاد الوحدات، مستكشفًا مختلف التقنيات والتحديات وأفضل الممارسات.

فهم حل الاعتماديات وقت التشغيل

غالبًا ما يعتمد تطوير تطبيقات جافاسكريبت التقليدية على تجميع جميع الاعتماديات في حزمة واحدة متجانسة. لكن اتحاد الوحدات يسمح للتطبيقات باستهلاك وحدات من تطبيقات أخرى (وحدات بعيدة) في وقت التشغيل. وهذا يستدعي وجود آلية لحل هذه الاعتماديات ديناميكيًا. حل الاعتماديات وقت التشغيل هو عملية تحديد وتحديد موقع وتحميل الاعتماديات المطلوبة عند طلب وحدة أثناء تنفيذ التطبيق.

لنتخيل سيناريو حيث لديك واجهتان أماميتان مصغرتان: ProductCatalog (كتالوج المنتجات) و ShoppingCart (عربة التسوق). قد يعرض ProductCatalog مكونًا يسمى ProductCard (بطاقة المنتج)، والذي يرغب ShoppingCart في استخدامه لعرض العناصر في العربة. مع اتحاد الوحدات، يمكن لـ ShoppingCart تحميل مكون ProductCard ديناميكيًا من ProductCatalog في وقت التشغيل. وتضمن آلية حل الاعتماديات وقت التشغيل تحميل جميع الاعتماديات التي يتطلبها ProductCard (مثل مكتبات واجهة المستخدم، والدوال المساعدة) بشكل صحيح أيضًا.

المفاهيم والمكونات الرئيسية

قبل الخوض في التقنيات، دعنا نحدد بعض المفاهيم الأساسية:

• المضيف (Host): هو التطبيق الذي يستهلك الوحدات البعيدة. في مثالنا، ShoppingCart هو المضيف.
• البعيد (Remote): هو التطبيق الذي يعرض الوحدات ليتم استهلاكها من قبل تطبيقات أخرى. في مثالنا، ProductCatalog هو البعيد.
• النطاق المشترك (Shared Scope): هو آلية لمشاركة الاعتماديات بين المضيف والوحدات البعيدة. هذا يضمن أن كلا التطبيقين يستخدمان نفس الإصدار من الاعتمادية، مما يمنع التعارضات.
• نقطة الدخول البعيدة (Remote Entry): هو ملف (عادةً ملف جافاسكريبت) يعرض قائمة الوحدات المتاحة للاستهلاك من التطبيق البعيد.
• إضافة `ModuleFederationPlugin` من Webpack: هي الإضافة الأساسية التي تمكّن اتحاد الوحدات. تقوم بتكوين التطبيقات المضيفة والبعيدة، وتحديد النطاقات المشتركة، وإدارة تحميل الوحدات البعيدة.

تقنيات حل الاعتماديات وقت التشغيل

يمكن استخدام عدة تقنيات لحل الاعتماديات وقت التشغيل في اتحاد الوحدات. يعتمد اختيار التقنية على المتطلبات المحددة لتطبيقك ومدى تعقيد اعتمادياتك.

1. المشاركة الضمنية للاعتماديات

أبسط نهج هو الاعتماد على خيار `shared` في تكوين `ModuleFederationPlugin`. يتيح لك هذا الخيار تحديد قائمة بالاعتماديات التي يجب مشاركتها بين المضيف والوحدات البعيدة. يدير Webpack تلقائيًا إدارة الإصدارات وتحميل هذه الاعتماديات المشتركة.

مثال:

في كل من ProductCatalog (البعيد) و ShoppingCart (المضيف)، قد يكون لديك التكوين التالي:

  
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... other configuration
      shared: {
        react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        // ... other shared dependencies
      },
    })
  

في هذا المثال، تم تكوين `react` و `react-dom` كاعتماديات مشتركة. يضمن خيار `singleton: true` تحميل مثيل واحد فقط من كل اعتمادية، مما يمنع التعارضات. يقوم خيار `eager: true` بتحميل الاعتمادية مقدمًا، مما يمكن أن يحسن الأداء في بعض الحالات. يحدد خيار `requiredVersion` الحد الأدنى من إصدار الاعتمادية المطلوب.

المزايا:

• سهل التنفيذ.
• يتعامل Webpack مع إدارة الإصدارات والتحميل تلقائيًا.

العيوب:

• يمكن أن يؤدي إلى تحميل غير ضروري للاعتماديات إذا لم تكن جميع الوحدات البعيدة تتطلب نفس الاعتماديات.
• يتطلب تخطيطًا وتنسيقًا دقيقًا لضمان أن جميع التطبيقات تستخدم إصدارات متوافقة من الاعتماديات المشتركة.

2. التحميل الصريح للاعتماديات باستخدام `import()`

لمزيد من التحكم الدقيق في تحميل الاعتماديات، يمكنك استخدام دالة `import()` لتحميل الوحدات البعيدة ديناميكيًا. هذا يتيح لك تحميل الاعتماديات فقط عند الحاجة إليها فعليًا.

مثال:

في ShoppingCart (المضيف)، قد يكون لديك الكود التالي:

  
    async function loadProductCard() {
      try {
        const ProductCard = await import('ProductCatalog/ProductCard');
        // Use the ProductCard component
        return ProductCard;
      } catch (error) {
        console.error('Failed to load ProductCard', error);
        // Handle the error gracefully
        return null;
      }
    }

    loadProductCard();
  

يستخدم هذا الكود `import('ProductCatalog/ProductCard')` لتحميل مكون ProductCard من الوحدة البعيدة ProductCatalog. تضمن الكلمة المفتاحية `await` تحميل المكون قبل استخدامه. يعالج блока `try...catch` الأخطاء المحتملة أثناء عملية التحميل.

المزايا:

• مزيد من التحكم في تحميل الاعتماديات.
• يقلل من كمية الشيفرة المصدرية التي يتم تحميلها مقدمًا.
• يسمح بالتحميل الكسول (lazy loading) للاعتماديات.

العيوب:

• يتطلب المزيد من الشيفرة المصدرية للتنفيذ.
• يمكن أن يتسبب في تأخير إذا تم تحميل الاعتماديات في وقت متأخر جدًا.
• يتطلب معالجة دقيقة للأخطاء لمنع تعطل التطبيق.

3. إدارة الإصدارات والترميز الدلالي للإصدارات (Semantic Versioning)

جانب حاسم من حل الاعتماديات وقت التشغيل هو إدارة الإصدارات المختلفة من الاعتماديات المشتركة. يوفر الترميز الدلالي للإصدارات (SemVer) طريقة موحدة لتحديد التوافق بين الإصدارات المختلفة من الاعتمادية.

في تكوين `shared` الخاص بـ `ModuleFederationPlugin`، يمكنك استخدام نطاقات SemVer لتحديد الإصدارات المقبولة من الاعتمادية. على سبيل المثال، `requiredVersion: '^17.0.0'` يحدد أن التطبيق يتطلب إصدارًا من React أكبر من أو يساوي 17.0.0 ولكن أقل من 18.0.0.

يقوم ملحق Module Federation الخاص بـ Webpack تلقائيًا بحل الإصدار المناسب من الاعتمادية بناءً على نطاقات SemVer المحددة في المضيف والوحدات البعيدة. إذا لم يتم العثور على إصدار متوافق، يتم طرح خطأ.

أفضل الممارسات لإدارة الإصدارات:

• استخدم نطاقات SemVer لتحديد الإصدارات المقبولة من الاعتماديات.
• حافظ على تحديث الاعتماديات للاستفادة من إصلاحات الأخطاء وتحسينات الأداء.
• اختبر تطبيقك جيدًا بعد ترقية الاعتماديات.
• فكر في استخدام أداة مثل npm-check-updates للمساعدة في إدارة الاعتماديات.

4. التعامل مع الاعتماديات غير المتزامنة

قد تكون بعض الاعتماديات غير متزامنة، مما يعني أنها تتطلب وقتًا إضافيًا للتحميل والتهيئة. على سبيل المثال، قد تحتاج الاعتمادية إلى جلب بيانات من خادم بعيد أو إجراء بعض الحسابات المعقدة.

عند التعامل مع الاعتماديات غير المتزامنة، من المهم التأكد من تهيئة الاعتمادية بالكامل قبل استخدامها. يمكنك استخدام `async/await` أو Promises للتعامل مع التحميل والتهيئة غير المتزامنة.

مثال:

  
    async function initializeDependency() {
      try {
        const dependency = await import('my-async-dependency');
        await dependency.initialize(); // Assuming the dependency has an initialize() method
        return dependency;
      } catch (error) {
        console.error('Failed to initialize dependency', error);
        // Handle the error gracefully
        return null;
      }
    }

    async function useDependency() {
      const myDependency = await initializeDependency();
      if (myDependency) {
        // Use the dependency
        myDependency.doSomething();
      }
    }

    useDependency();
  

يقوم هذا الكود أولاً بتحميل الاعتمادية غير المتزامنة باستخدام `import()`. ثم، يستدعي طريقة `initialize()` على الاعتمادية للتأكد من أنها مهيأة بالكامل. أخيرًا، يستخدم الاعتمادية لأداء بعض المهام.

5. سيناريوهات متقدمة: عدم تطابق إصدارات الاعتماديات واستراتيجيات الحل

في معماريات الواجهات الأمامية المصغرة المعقدة، من الشائع مواجهة سيناريوهات حيث تتطلب الواجهات الأمامية المختلفة إصدارات مختلفة من نفس الاعتمادية. يمكن أن يؤدي هذا إلى تعارضات في الاعتماديات وأخطاء في وقت التشغيل. يمكن استخدام عدة استراتيجيات لمعالجة هذه التحديات:

• الأسماء المستعارة للإصدارات (Versioning Aliases): إنشاء أسماء مستعارة في تكوينات Webpack لربط متطلبات الإصدارات المختلفة بإصدار واحد متوافق. يتطلب هذا اختبارًا دقيقًا لضمان التوافق.
• Shadow DOM: تغليف كل واجهة أمامية مصغرة داخل Shadow DOM لعزل اعتمادياتها. هذا يمنع التعارضات ولكنه يمكن أن يضيف تعقيدات في الاتصال والتصميم.
• عزل الاعتماديات (Dependency Isolation): تنفيذ منطق مخصص لحل الاعتماديات لتحميل إصدارات مختلفة من الاعتمادية بناءً على السياق. هذا هو النهج الأكثر تعقيدًا ولكنه يوفر أكبر قدر من المرونة.

مثال: الأسماء المستعارة للإصدارات

لنفترض أن الواجهة الأمامية المصغرة A تتطلب React الإصدار 16، والواجهة الأمامية المصغرة B تتطلب React الإصدار 17. يمكن أن يبدو تكوين webpack المبسط للواجهة الأمامية المصغرة A كالتالي:

  
    resolve: {
        alias: {
            'react': path.resolve(__dirname, 'node_modules/react-16') //Assuming React 16 is available in this project
        }
    }
  

وبالمثل، للواجهة الأمامية المصغرة B:

  
    resolve: {
        alias: {
            'react': path.resolve(__dirname, 'node_modules/react-17') //Assuming React 17 is available in this project
        }
    }
  

اعتبارات هامة للأسماء المستعارة للإصدارات: يتطلب هذا النهج اختبارًا صارمًا. تأكد من أن المكونات من الواجهات الأمامية المصغرة المختلفة تعمل بشكل صحيح معًا، حتى عند استخدام إصدارات مختلفة قليلاً من الاعتماديات المشتركة.

أفضل الممارسات لإدارة الاعتماديات في اتحاد الوحدات

فيما يلي بعض أفضل الممارسات لإدارة الاعتماديات في بيئة اتحاد الوحدات:

• تقليل الاعتماديات المشتركة: شارك فقط الاعتماديات الضرورية للغاية. مشاركة الكثير من الاعتماديات يمكن أن يزيد من تعقيد تطبيقك ويجعل صيانته أكثر صعوبة.
• استخدام الترميز الدلالي للإصدارات: استخدم SemVer لتحديد الإصدارات المقبولة من الاعتماديات. سيساعد هذا في ضمان توافق تطبيقك مع الإصدارات المختلفة من الاعتماديات.
• الحفاظ على تحديث الاعتماديات: حافظ على تحديث الاعتماديات للاستفادة من إصلاحات الأخطاء وتحسينات الأداء.
• الاختبار الشامل: اختبر تطبيقك جيدًا بعد إجراء أي تغييرات على الاعتماديات.
• مراقبة الاعتماديات: راقب الاعتماديات بحثًا عن الثغرات الأمنية ومشكلات الأداء. يمكن لأدوات مثل Snyk و Dependabot المساعدة في ذلك.
• تحديد ملكية واضحة: حدد ملكية واضحة للاعتماديات المشتركة. سيساعد هذا في ضمان صيانة وتحديث الاعتماديات بشكل صحيح.
• الإدارة المركزية للاعتماديات: فكر في استخدام نظام إدارة اعتماديات مركزي لإدارة الاعتماديات عبر جميع الواجهات الأمامية المصغرة. يمكن أن يساعد هذا في ضمان الاتساق ومنع التعارضات. يمكن أن تكون أدوات مثل سجل npm خاص أو نظام إدارة اعتماديات مخصص مفيدة.
• توثيق كل شيء: وثق بوضوح جميع الاعتماديات المشتركة وإصداراتها. سيساعد هذا المطورين على فهم الاعتماديات وتجنب التعارضات.

التصحيح واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

يمكن أن تكون مشكلات حل الاعتماديات وقت التشغيل صعبة التصحيح. فيما يلي بعض النصائح لاستكشاف المشكلات الشائعة وإصلاحها:

• تحقق من وحدة التحكم (Console): ابحث عن رسائل الخطأ في وحدة تحكم المتصفح. يمكن أن توفر هذه الرسائل أدلة حول سبب المشكلة.
• استخدام أداة Devtool من Webpack: استخدم خيار devtool في Webpack لإنشاء خرائط المصدر (source maps). سيجعل هذا من السهل تصحيح الشيفرة المصدرية.
• فحص حركة مرور الشبكة: استخدم أدوات المطور في المتصفح لفحص حركة مرور الشبكة. يمكن أن يساعدك هذا في تحديد الاعتماديات التي يتم تحميلها ومتى.
• استخدام متصور اتحاد الوحدات (Module Federation Visualizer): يمكن لأدوات مثل Module Federation Visualizer مساعدتك في تصور الرسم البياني للاعتماديات وتحديد المشكلات المحتملة.
• تبسيط التكوين: حاول تبسيط تكوين اتحاد الوحدات لعزل المشكلة.
• التحقق من الإصدارات: تحقق من أن إصدارات الاعتماديات المشتركة متوافقة بين المضيف والوحدات البعيدة.
• مسح ذاكرة التخزين المؤقت: امسح ذاكرة التخزين المؤقت للمتصفح وحاول مرة أخرى. في بعض الأحيان، يمكن أن تسبب الإصدارات المخزنة مؤقتًا من الاعتماديات مشاكل.
• الرجوع إلى التوثيق: ارجع إلى توثيق Webpack لمزيد من المعلومات حول اتحاد الوحدات.
• دعم المجتمع: استفد من الموارد عبر الإنترنت ومنتديات المجتمع للحصول على المساعدة. توفر منصات مثل Stack Overflow و GitHub إرشادات قيمة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

أمثلة من العالم الحقيقي ودراسات حالة

لقد تبنت العديد من المؤسسات الكبيرة بنجاح اتحاد الوحدات لبناء معماريات الواجهات الأمامية المصغرة. تشمل الأمثلة:

• سبوتيفاي (Spotify): تستخدم اتحاد الوحدات لبناء مشغل الويب وتطبيق سطح المكتب.
• نتفليكس (Netflix): تستخدم اتحاد الوحدات لبناء واجهة المستخدم الخاصة بها.
• إيكيا (IKEA): تستخدم اتحاد الوحدات لبناء منصة التجارة الإلكترونية الخاصة بها.

لقد أبلغت هذه الشركات عن فوائد كبيرة من استخدام اتحاد الوحدات، بما في ذلك:

• تحسين سرعة التطوير.
• زيادة قابلية التوسع.
• تقليل التعقيد.
• تعزيز قابلية الصيانة.

على سبيل المثال، لنأخذ شركة تجارة إلكترونية عالمية تبيع منتجات في مناطق متعددة. قد يكون لكل منطقة واجهة أمامية مصغرة خاصة بها مسؤولة عن عرض المنتجات باللغة والعملة المحلية. يسمح اتحاد الوحدات لهذه الواجهات الأمامية المصغرة بمشاركة المكونات والاعتماديات المشتركة، مع الحفاظ على استقلاليتها وحكمها الذاتي. يمكن أن يقلل هذا بشكل كبير من وقت التطوير ويحسن تجربة المستخدم الإجمالية.

مستقبل اتحاد الوحدات

اتحاد الوحدات هو تقنية سريعة التطور. من المرجح أن تشمل التطورات المستقبلية:

• دعم محسن للتصيير من جانب الخادم (server-side rendering).
• ميزات إدارة اعتماديات أكثر تقدمًا.
• تكامل أفضل مع أدوات البناء الأخرى.
• ميزات أمان محسنة.

مع نضوج اتحاد الوحدات، من المرجح أن يصبح خيارًا أكثر شيوعًا لبناء معماريات الواجهات الأمامية المصغرة.

الخلاصة

حل الاعتماديات وقت التشغيل هو جانب حاسم في اتحاد الوحدات. من خلال فهم التقنيات المختلفة وأفضل الممارسات، يمكنك بناء معماريات واجهات أمامية مصغرة قوية وقابلة للتطوير والصيانة. في حين أن الإعداد الأولي قد يتطلب منحنى تعلم، فإن الفوائد طويلة الأجل لاتحاد الوحدات، مثل زيادة سرعة التطوير وتقليل التعقيد، تجعله استثمارًا مجديًا. احتضن الطبيعة الديناميكية لاتحاد الوحدات واستمر في استكشاف قدراته مع تطوره. برمجة سعيدة!