JavaScript Module Federation: Справяне с конфликти на версии чрез стратегии за разрешаване

JavaScript Module Federation е мощна функционалност на webpack, която ви позволява да споделяте код между независимо внедрени JavaScript приложения. Това дава възможност за създаване на микро фронтенд архитектури, където различни екипи могат да притежават и внедряват отделни части от по-голямо приложение. Тази разпределена природа обаче въвежда потенциал за конфликти на версии между споделените зависимости. Тази статия изследва основните причини за тези конфликти и предоставя ефективни стратегии за тяхното разрешаване.

Разбиране на конфликтите на версии в Module Federation

В среда с Module Federation, различни приложения (хостове и отдалечени) може да зависят от едни и същи библиотеки (напр. React, Lodash). Когато тези приложения се разработват и внедряват независимо, те може да използват различни версии на тези споделени библиотеки. Това може да доведе до грешки по време на изпълнение или неочаквано поведение, ако хостът и отдалеченото приложение се опитат да използват несъвместими версии на една и съща библиотека. Ето преглед на често срещаните причини:

• Различни изисквания за версия: Всяко приложение може да посочи различен диапазон от версии за споделена зависимост в своя package.json файл. Например, едно приложение може да изисква react: ^16.0.0, докато друго изисква react: ^17.0.0.
• Транзитивни зависимости: Дори ако зависимостите на най-високо ниво са последователни, транзитивните зависимости (зависимости на зависимостите) могат да въведат конфликти на версии.
• Непоследователни процеси на компилация (build): Различни конфигурации или инструменти за компилация могат да доведат до включването на различни версии на споделени библиотеки във финалните пакети (bundles).
• Асинхронно зареждане: Module Federation често включва асинхронно зареждане на отдалечени модули. Ако хост приложението зареди отдалечен модул, който зависи от различна версия на споделена библиотека, може да възникне конфликт, когато отдалеченият модул се опита да достъпи споделената библиотека.

Примерен сценарий

Представете си, че имате две приложения:

• Хост приложение (Приложение А): Използва React версия 17.0.2.
• Отдалечено приложение (Приложение Б): Използва React версия 16.8.0.

Приложение А използва Приложение Б като отдалечен модул. Когато Приложение А се опита да изобрази компонент от Приложение Б, който разчита на функционалности от React 16.8.0, то може да срещне грешки или неочаквано поведение, защото Приложение А работи с React 17.0.2.

Стратегии за разрешаване на конфликти на версии

Могат да се използват няколко стратегии за справяне с конфликтите на версии в Module Federation. Най-добрият подход зависи от специфичните изисквания на вашето приложение и естеството на конфликтите.

1. Изрично споделяне на зависимости

Най-основната стъпка е изрично да се декларира кои зависимости трябва да бъдат споделени между хоста и отдалечените приложения. Това се прави с помощта на опцията shared в конфигурацията на webpack както за хоста, така и за отдалечените модули.

// webpack.config.js (Хост и отдалечен модул)
module.exports = {
  // ... други конфигурации
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... други конфигурации
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // или по-конкретен диапазон от версии
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // други споделени зависимости
      },
    }),
  ],
};

Нека разгледаме опциите за конфигурация на shared:

• singleton: true: Това гарантира, че само един екземпляр (instance) на споделения модул се използва във всички приложения. Това е от решаващо значение за библиотеки като React, където наличието на няколко екземпляра може да доведе до грешки. Задаването на тази стойност на true ще накара Module Federation да хвърли грешка, ако различни версии на споделения модул са несъвместими.
• eager: true: По подразбиране споделените модули се зареждат лениво (lazily). Задаването на eager на true принуждава споделеният модул да бъде зареден незабавно, което може да помогне за предотвратяване на грешки по време на изпълнение, причинени от конфликти на версии.
• requiredVersion: '^17.0.0': Това указва минималната версия на споделения модул, която се изисква. Това ви позволява да наложите съвместимост на версиите между приложенията. Използването на конкретен диапазон от версии (напр. ^17.0.0 или >=17.0.0 <18.0.0) е силно препоръчително пред единичен номер на версия, за да се позволят корекции (patch updates). Това е особено важно в големи организации, където множество екипи може да използват различни patch версии на една и съща зависимост.

2. Семантично версиониране (SemVer) и диапазони на версиите

Спазването на принципите на семантичното версиониране (SemVer) е от съществено значение за ефективното управление на зависимостите. SemVer използва трикомпонентен номер на версия (MAJOR.MINOR.PATCH) и дефинира правила за увеличаване на всяка част:

• MAJOR: Увеличава се, когато правите несъвместими промени в API.
• MINOR: Увеличава се, когато добавяте функционалност по обратно съвместим начин.
• PATCH: Увеличава се, когато правите обратно съвместими корекции на грешки.

Когато указвате изисквания за версия във вашия package.json файл или в конфигурацията на shared, използвайте диапазони на версиите (напр. ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2), за да позволите съвместими актуализации, като същевременно избягвате счупващи промени. Ето кратко напомняне на често срещаните оператори за диапазони на версии:

• ^ (Caret): Позволява актуализации, които не променят най-лявата ненулева цифра. Например, ^1.2.3 позволява версии 1.2.4, 1.3.0, но не и 2.0.0. ^0.2.3 позволява версии 0.2.4, но не и 0.3.0.
• ~ (Tilde): Позволява patch актуализации. Например, ~1.2.3 позволява версии 1.2.4, но не и 1.3.0.
• >=: По-голямо или равно на.
• <=: По-малко или равно на.
• >: По-голямо от.
• <: По-малко от.
• =: Точно равно на.
• *: Всяка версия. Избягвайте използването на * в продукционна среда, тъй като може да доведе до непредсказуемо поведение.

3. Дедупликация на зависимости

Инструменти като npm dedupe или yarn dedupe могат да помогнат за идентифициране и премахване на дублиращи се зависимости във вашата node_modules директория. Това може да намали вероятността от конфликти на версии, като гарантира, че е инсталирана само една версия на всяка зависимост.

Изпълнете тези команди във вашата проектна директория:

npm dedupe
yarn dedupe

4. Използване на разширената конфигурация за споделяне на Module Federation

Module Federation предоставя по-разширени опции за конфигуриране на споделени зависимости. Тези опции ви позволяват да настроите фино начина, по който зависимостите се споделят и разрешават.

• version: Указва точната версия на споделения модул.
• import: Указва пътя до модула, който ще се споделя.
• shareKey: Позволява ви да използвате различен ключ за споделяне на модула. Това може да бъде полезно, ако имате няколко версии на един и същ модул, които трябва да бъдат споделени под различни имена.
• shareScope: Указва обхвата (scope), в който модулът трябва да бъде споделен.
• strictVersion: Ако е зададено на true, Module Federation ще хвърли грешка, ако версията на споделения модул не съвпада точно с посочената версия.

Ето пример, използващ опциите shareKey и import:

// webpack.config.js (Хост и отдалечен модул)
module.exports = {
  // ... други конфигурации
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... други конфигурации
      shared: {
        react16: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^16.0.0',
        },
        react17: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

В този пример и React 16, и React 17 се споделят под един и същ shareKey ('react'). Това позволява на хоста и отдалечените приложения да използват различни версии на React, без да причиняват конфликти. Този подход обаче трябва да се използва с повишено внимание, тъй като може да доведе до увеличен размер на пакета (bundle) и потенциални проблеми по време на изпълнение, ако различните версии на React са наистина несъвместими. Обикновено е по-добре да се стандартизира една версия на React за всички микро фронтенди.

5. Използване на централизирана система за управление на зависимости

За големи организации с множество екипи, работещи по микро фронтенди, централизираната система за управление на зависимости може да бъде безценна. Тази система може да се използва за дефиниране и налагане на последователни изисквания за версиите на споделените зависимости. Инструменти като pnpm (със своята стратегия за споделена node_modules) или персонализирани решения могат да помогнат да се гарантира, че всички приложения използват съвместими версии на споделените библиотеки.

Пример: pnpm

pnpm използва файлова система с адресируемо съдържание за съхраняване на пакети. Когато инсталирате пакет, pnpm създава твърда връзка (hard link) към пакета в своето хранилище. Това означава, че множество проекти могат да споделят един и същ пакет, без да дублират файловете. Това може да спести дисково пространство и да подобри скоростта на инсталиране. По-важното е, че помага да се гарантира последователност между проектите.

За да наложите последователни версии с pnpm, можете да използвате файла pnpmfile.js. Този файл ви позволява да променяте зависимостите на вашия проект, преди те да бъдат инсталирани. Например, можете да го използвате, за да замените версиите на споделените зависимости, за да гарантирате, че всички проекти използват една и съща версия.

// pnpmfile.js
module.exports = {
  hooks: {
    readPackage(pkg) {
      if (pkg.dependencies && pkg.dependencies.react) {
        pkg.dependencies.react = '^17.0.0';
      }
      if (pkg.devDependencies && pkg.devDependencies.react) {
        pkg.devDependencies.react = '^17.0.0';
      }
      return pkg;
    },
  },
};

6. Проверки на версиите по време на изпълнение и резервни варианти (Fallbacks)

В някои случаи може да не е възможно напълно да се елиминират конфликтите на версии по време на компилация. В тези ситуации можете да implementirate проверки на версиите по време на изпълнение и резервни варианти (fallbacks). Това включва проверка на версията на споделена библиотека по време на изпълнение и предоставяне на алтернативни пътища на кода, ако версията не е съвместима. Това може да е сложно и добавя допълнително натоварване, но може да бъде необходима стратегия в определени сценарии.

// Пример: Проверка на версията по време на изпълнение
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // Използване на код, специфичен за React 16
    return <div>React 16 компонент</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // Използване на код, специфичен за React 17
    return <div>React 17 компонент</div>;
  } else {
    // Предоставяне на резервен вариант
    return <div>Неподдържана версия на React</div>;
  }
}

export default MyComponent;

Важни съображения:

• Въздействие върху производителността: Проверките по време на изпълнение добавят натоварване. Използвайте ги пестеливо.
• Сложност: Управлението на множество пътища на кода може да увеличи сложността на кода и тежестта на поддръжката.
• Тестване: Тествайте щателно всички пътища на кода, за да се уверите, че приложението се държи правилно с различни версии на споделените библиотеки.

7. Тестване и непрекъсната интеграция (CI)

Цялостното тестване е от решаващо значение за идентифицирането и разрешаването на конфликти на версии. Внедрете интеграционни тестове, които симулират взаимодействието между хоста и отдалечените приложения. Тези тестове трябва да покриват различни сценарии, включително различни версии на споделени библиотеки. Една стабилна система за непрекъсната интеграция (CI) трябва автоматично да изпълнява тези тестове всеки път, когато се правят промени в кода. Това помага за ранното улавяне на конфликти на версии в процеса на разработка.

Най-добри практики за CI Pipeline:

• Изпълнявайте тестове с различни версии на зависимостите: Конфигурирайте вашия CI pipeline да изпълнява тестове с различни версии на споделените зависимости. Това може да ви помогне да идентифицирате проблеми със съвместимостта, преди те да достигнат продукционна среда.
• Автоматизирани актуализации на зависимостите: Използвайте инструменти като Renovate или Dependabot за автоматично актуализиране на зависимостите и създаване на pull requests. Това може да ви помогне да поддържате зависимостите си актуални и да избягвате конфликти на версии.
• Статичен анализ: Използвайте инструменти за статичен анализ, за да идентифицирате потенциални конфликти на версии във вашия код.

Примери от реалния свят и най-добри практики

Нека разгледаме някои реални примери за това как тези стратегии могат да бъдат приложени:

• Сценарий 1: Голяма платформа за електронна търговия

  Голяма платформа за електронна търговия използва Module Federation за изграждане на своя онлайн магазин. Различни екипи отговарят за различни части на магазина, като страницата със списъка с продукти, пазарската количка и страницата за плащане. За да се избегнат конфликти на версии, платформата използва централизирана система за управление на зависимости, базирана на pnpm. Файлът pnpmfile.js се използва за налагане на последователни версии на споделените зависимости във всички микро фронтенди. Платформата разполага и с изчерпателен набор от тестове, който включва интеграционни тестове, симулиращи взаимодействието между различните микро фронтенди. Автоматизираните актуализации на зависимости чрез Dependabot също се използват за проактивно управление на версиите на зависимостите.

• Сценарий 2: Приложение за финансови услуги

  Приложение за финансови услуги използва Module Federation за изграждане на своя потребителски интерфейс. Приложението се състои от няколко микро фронтенда, като страницата за преглед на сметката, страницата с история на транзакциите и страницата с инвестиционното портфолио. Поради строги регулаторни изисквания, приложението трябва да поддържа по-стари версии на някои зависимости. За да се справи с това, приложението използва проверки на версиите по време на изпълнение и резервни варианти. Приложението също така има строг процес на тестване, който включва ръчно тестване на различни браузъри и устройства.

• Сценарий 3: Глобална платформа за сътрудничество

  Глобална платформа за сътрудничество, използвана в офиси в Северна Америка, Европа и Азия, използва Module Federation. Основният екип на платформата определя строг набор от споделени зависимости със заключени версии. Отделните екипи, разработващи отдалечени модули, трябва да се придържат към тези версии на споделените зависимости. Процесът на компилация е стандартизиран с помощта на Docker контейнери, за да се осигурят последователни среди за компилация за всички екипи. CI/CD pipeline включва обширни интеграционни тестове, които се изпълняват срещу различни версии на браузъри и операционни системи, за да се уловят всякакви потенциални конфликти на версии или проблеми със съвместимостта, произтичащи от различни регионални среди за разработка.

Заключение

JavaScript Module Federation предлага мощен начин за изграждане на мащабируеми и лесни за поддръжка микро фронтенд архитектури. Въпреки това е изключително важно да се обърне внимание на потенциала за конфликти на версии между споделените зависимости. Чрез изрично споделяне на зависимости, спазване на семантичното версиониране, използване на инструменти за дедупликация на зависимости, оползотворяване на разширената конфигурация за споделяне на Module Federation и прилагане на стабилни практики за тестване и непрекъсната интеграция, можете ефективно да се справяте с конфликтите на версии и да изграждате устойчиви и здрави микро фронтенд приложения. Не забравяйте да изберете стратегиите, които най-добре отговарят на размера, сложността и специфичните нужди на вашата организация. Проактивният и добре дефиниран подход към управлението на зависимостите е от съществено значение за успешното използване на предимствата на Module Federation.