Frontend Micro-Frontend рутер: Навигация между приложения

В съвременната уеб разработка, micro-frontend архитектурата придоби значителна популярност като начин за изграждане на големи, сложни приложения. Тя включва разделянето на монолитен frontend на по-малки, независими и лесни за внедряване единици (micro-frontends). Едно от основните предизвикателства в тази архитектура е управлението на навигацията между приложенията, което позволява на потребителите безпроблемно да се движат между тези независими micro-frontends. Тази статия предоставя изчерпателно ръководство за frontend micro-frontend рутиране и навигация между приложения.

Какво са Micro-Frontends?

Micro-frontends са архитектурен стил, при който независимо доставими frontend приложения се композират в едно цялостно, сплотено потребителско изживяване. Това е аналогично на микроуслугите в backend-а. Всеки micro-frontend обикновено е собственост на отделен екип, което позволява по-голяма автономност, по-бързи цикли на разработка и по-лесна поддръжка. Предимствата на micro-frontends включват:

• Независимо внедряване: Екипите могат да внедряват своите micro-frontends, без да засягат други части на приложението.
• Технологично разнообразие: Различни micro-frontends могат да бъдат изградени с различни технологии, което позволява на екипите да изберат най-добрия инструмент за работата. Например, един екип може да използва React, докато друг използва Vue.js или Angular.
• Мащабируемост: Приложението може да се мащабира по-лесно, тъй като всеки micro-frontend може да бъде мащабиран независимо.
• Подобрена поддръжка: По-малките кодови бази са по-лесни за разбиране и поддръжка.
• Автономност на екипите: Екипите имат повече контрол върху собствения си код и процес на разработка.

Нуждата от Micro-Frontend рутер

Без добре дефинирана стратегия за рутиране, потребителите ще имат разпокъсано и разочароващо преживяване при навигация между micro-frontends. Micro-frontend рутерът решава този проблем, като предоставя централизиран механизъм за управление на навигацията в цялото приложение. Това включва обработка на:

• Управление на URL адреси: Гарантиране, че URL адресът точно отразява текущото местоположение на потребителя в приложението.
• Управление на състоянието: Споделяне на състояние между micro-frontends, когато е необходимо.
• Лениво зареждане (Lazy Loading): Зареждане на micro-frontends само когато са необходими за подобряване на производителността.
• Автентикация и оторизация: Обработка на потребителска автентикация и оторизация в различните micro-frontends.

Стратегии за навигация между приложения

Съществуват няколко подхода за внедряване на навигация между приложения в micro-frontend архитектура. Всеки подход има своите предимства и недостатъци, а най-добрият избор зависи от специфичните изисквания на вашето приложение.

1. Използване на централизиран рутер (Single-Spa)

Single-Spa е популярна рамка за изграждане на micro-frontends. Тя използва централизиран рутер за управление на навигацията между различните приложения. Основното приложение действа като оркестратор и е отговорно за рендирането и премахването на micro-frontends въз основа на текущия URL.

Как работи:

1. Потребителят навигира до определен URL.
2. Рутерът на single-spa прихваща промяната в URL.
3. Въз основа на URL, рутерът определя кой micro-frontend трябва да бъде активен.
4. Рутерът активира съответния micro-frontend и премахва всички други активни micro-frontends.

Пример (Single-Spa):

Да приемем, че имате три micro-frontends: home, products и cart. Рутерът на single-spa ще бъде конфигуриран по следния начин:

import { registerApplication, start } from 'single-spa'; registerApplication( 'home', () => import('./home/home.app.js'), location => location.pathname === '/' ); registerApplication( 'products', () => import('./products/products.app.js'), location => location.pathname.startsWith('/products') ); registerApplication( 'cart', () => import('./cart/cart.app.js'), location => location.pathname.startsWith('/cart') ); start();

В този пример всеки micro-frontend е регистриран в single-spa и е предоставена функция, която определя кога micro-frontend трябва да бъде активен въз основа на URL. Когато потребителят навигира до /products, micro-frontend-ът products ще бъде активиран.

Предимства:

• Централизиран контрол върху рутирането.
• Опростено управление на състоянието (може да се обработва от оркестратора на single-spa).
• Лесно за интегриране със съществуващи приложения.

Недостатъци:

• Единствена точка на отказ. Ако оркестраторът се срине, цялото приложение е засегнато.
• Може да се превърне в тесно място за производителността, ако не е внедрен ефективно.

2. Module Federation (Webpack 5)

Module Federation на Webpack 5 ви позволява да споделяте код между различни Webpack билдове по време на изпълнение. Това означава, че можете да експонирате компоненти, модули или дори цели приложения от един билд (хост) към друг (отдалечен). Това улеснява изграждането на micro-frontends, където всеки micro-frontend е отделен Webpack билд.

Как работи:

1. Всеки micro-frontend се изгражда като отделен Webpack проект.
2. Един micro-frontend се определя като хост приложение.
3. Хост приложението дефинира кои модули иска да консумира от отдалечените micro-frontends.
4. Отдалечените micro-frontends дефинират кои модули искат да експонират към хост приложението.
5. По време на изпълнение, хост приложението зарежда експонираните модули от отдалечените micro-frontends при необходимост.

Пример (Module Federation):

Да приемем host приложение и remote приложение.

host/webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container; module.exports = { // ... plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'host', remotes: { remote: 'remote@http://localhost:3001/remoteEntry.js', }, shared: ['react', 'react-dom'], }), ], };

remote/webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container; module.exports = { // ... plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'remote', exposes: { './Button': './src/Button', }, shared: ['react', 'react-dom'], }), ], };

В този пример, host приложението консумира компонента Button от remote приложението. Опцията shared гарантира, че и двете приложения използват една и съща версия на react и react-dom.

Предимства:

• Децентрализирана архитектура. Всеки micro-frontend е независим и може да се разработва и внедрява отделно.
• Споделяне на код. Module Federation ви позволява да споделяте код между различни приложения по време на изпълнение.
• Лениво зареждане. Модулите се зареждат само когато са необходими, подобрявайки производителността.

Недостатъци:

• По-сложно за настройка и конфигуриране от single-spa.
• Изисква внимателно управление на споделените зависимости, за да се избегнат конфликти във версиите.

3. Web Components

Web Components са набор от уеб стандарти, които ви позволяват да създавате преизползваеми персонализирани HTML елементи. Тези компоненти могат да се използват във всяко уеб приложение, независимо от използвания фреймуърк. Това ги прави естествен избор за micro-frontend архитектури, тъй като предоставят технологично-независим начин за изграждане и споделяне на UI компоненти.

Как работи:

1. Всеки micro-frontend експонира своя UI като набор от Web Components.
2. Основното приложение (или друг micro-frontend) консумира тези Web Components, като ги импортира и използва в своя HTML.
3. Web Components обработват собственото си рендиране и логика.

Пример (Web Components):

micro-frontend-a.js:

class MyComponent extends HTMLElement { constructor() { super(); this.attachShadow({ mode: 'open' }); this.shadowRoot.innerHTML = `

Hello from Micro-Frontend A!

`; } } customElements.define('micro-frontend-a', MyComponent);

index.html (основно приложение):

Main Application

В този пример файлът micro-frontend-a.js дефинира Web Component, наречен micro-frontend-a. Файлът index.html импортира този файл и използва Web Component в своя HTML. Браузърът ще рендира Web Component, показвайки „Hello from Micro-Frontend A!“.

Предимства:

• Технологично-независими. Web Components могат да се използват с всеки фреймуърк или изобщо без такъв.
• Преизползваемост. Web Components могат лесно да се преизползват в различни приложения.
• Капсулиране. Web Components капсулират собствените си стилове и логика, предотвратявайки конфликти с други части на приложението.

Недостатъци:

• Могат да бъдат по-многословни за внедряване в сравнение с други подходи.
• Може да изискват polyfills за поддръжка на по-стари браузъри.

4. Iframes

Iframes (Inline Frames) са по-стара, но все още жизнеспособна опция за изолиране на micro-frontends. Всеки micro-frontend работи в собствен iframe, осигурявайки висока степен на изолация. Комуникацията между iframes може да се осъществи с помощта на postMessage API.

Как работи:

1. Всеки micro-frontend се внедрява като отделно уеб приложение.
2. Основното приложение включва всеки micro-frontend в iframe.
3. Комуникацията между основното приложение и micro-frontends се осъществява с помощта на postMessage API.

Пример (Iframes):

index.html (основно приложение):

Main Application

В този пример файлът index.html включва два iframes, всеки от които сочи към различен micro-frontend.

Предимства:

• Висока степен на изолация. Micro-frontends са напълно изолирани един от друг, което предотвратява конфликти.
• Лесни за внедряване. Iframes са проста и добре позната технология.

Недостатъци:

• Може да бъде трудно да се комуникира между iframes.
• Може да има проблеми с производителността поради натоварването от множество iframes.
• Лошо потребителско изживяване поради липсата на безпроблемна интеграция.

Управление на състоянието между Micro-Frontends

Управлението на състоянието между micro-frontends е критичен аспект на навигацията между приложенията. Могат да се използват няколко стратегии:

• Състояние, базирано на URL: Кодиране на състоянието в URL. Този подход прави състоянието на приложението споделяемо чрез URL адреси и лесно за отбелязване.
• Централизирано управление на състоянието (Redux, Vuex): Използване на глобална библиотека за управление на състоянието за споделяне на състояние между micro-frontends. Това е особено полезно за сложни приложения със значително споделено състояние.
• Персонализирани събития (Custom Events): Използване на персонализирани събития за комуникация на промени в състоянието между micro-frontends. Този подход позволява слабо свързване (loose coupling) между micro-frontends.
• Съхранение в браузъра (LocalStorage, SessionStorage): Съхраняване на състояние в хранилището на браузъра. Този подход е подходящ за просто състояние, което не е необходимо да се споделя между всички micro-frontends. Въпреки това, имайте предвид съображенията за сигурност при съхраняване на чувствителни данни.

Автентикация и оторизация

Автентикацията и оторизацията са ключови аспекти на всяко уеб приложение и стават още по-важни в micro-frontend архитектурата. Често срещаните подходи включват:

• Централизирана услуга за автентикация: Специализирана услуга обработва автентикацията на потребителите и издава токени (напр. JWT). Micro-frontends могат да валидират тези токени, за да определят оторизацията на потребителя.
• Споделен модул за автентикация: Споделен модул е отговорен за обработката на логиката за автентикация. Този модул може да се използва от всички micro-frontends.
• Edge автентикация: Автентикацията се обработва на ръба на мрежата (напр. чрез reverse proxy или API gateway). Този подход може да опрости логиката за автентикация в micro-frontends.

Най-добри практики за Micro-Frontend рутиране

Ето някои най-добри практики, които трябва да имате предвид при внедряване на micro-frontend рутиране:

• Поддържайте го просто: Изберете най-простата стратегия за рутиране, която отговаря на вашите нужди.
• Разделете Micro-Frontends: Минимизирайте зависимостите между micro-frontends, за да насърчите независима разработка и внедряване.
• Използвайте последователна URL структура: Поддържайте последователна URL структура във всички micro-frontends, за да подобрите потребителското изживяване и SEO.
• Внедрете лениво зареждане: Зареждайте micro-frontends само когато са необходими, за да подобрите производителността.
• Наблюдавайте производителността: Редовно наблюдавайте производителността на вашето micro-frontend приложение, за да идентифицирате и отстраните всякакви тесни места.
• Установете ясни комуникационни канали: Уверете се, че екипите, работещи по различни micro-frontends, имат ясни комуникационни канали за координиране на усилията за разработка и разрешаване на всякакви проблеми с интеграцията.
• Внедрете стабилна обработка на грешки: Внедрете стабилна обработка на грешки, за да се справяте елегантно с откази в отделни micro-frontends и да предотвратите тяхното въздействие върху цялото приложение.
• Автоматизирано тестване: Внедрете цялостно автоматизирано тестване, включително единични тестове, интеграционни тестове и тестове от край до край, за да гарантирате качеството и стабилността на вашето micro-frontend приложение.

Заключение

Micro-frontend рутирането е сложен, но съществен аспект от изграждането на мащабируеми и лесни за поддръжка уеб приложения. Като внимателно обмислите различните стратегии за рутиране и най-добри практики, очертани в тази статия, можете да създадете безпроблемно и удобно за потребителя изживяване. Изборът на правилния подход, независимо дали е централизиран рутер като Single-Spa, Module Federation, Web Components или дори Iframes, зависи от вашите специфични нужди и приоритети. Не забравяйте да дадете приоритет на разделянето, последователните URL структури и оптимизацията на производителността. Чрез внедряването на добре проектирана стратегия за рутиране, можете да отключите пълния потенциал на micro-frontend архитектурата и да изградите наистина изключителни уеб приложения за глобална аудитория.