JavaScript Module Federation: Zvládání verzovacích konfliktů pomocí strategií řešení

JavaScript Module Federation je výkonná funkce webpacku, která umožňuje sdílet kód mezi nezávisle nasazenými JavaScriptovými aplikacemi. To umožňuje tvorbu micro frontendových architektur, kde různé týmy mohou vlastnit a nasazovat jednotlivé části větší aplikace. Tato distribuovaná povaha však přináší potenciál pro konflikty verzí mezi sdílenými závislostmi. Tento článek zkoumá hlavní příčiny těchto konfliktů a poskytuje efektivní strategie pro jejich řešení.

Pochopení verzovacích konfliktů v Module Federation

V prostředí Module Federation mohou různé aplikace (hostitelské a vzdálené) záviset na stejných knihovnách (např. React, Lodash). Když jsou tyto aplikace vyvíjeny a nasazovány nezávisle, mohou používat různé verze těchto sdílených knihoven. To může vést k chybám za běhu nebo k neočekávanému chování, pokud se hostitelská a vzdálená aplikace pokusí použít nekompatibilní verze stejné knihovny. Zde je přehled běžných příčin:

• Různé požadavky na verze: Každá aplikace může specifikovat jiný rozsah verzí pro sdílenou závislost ve svém souboru package.json. Například jedna aplikace může vyžadovat react: ^16.0.0, zatímco jiná vyžaduje react: ^17.0.0.
• Tranzitivní závislosti: I když jsou závislosti nejvyšší úrovně konzistentní, tranzitivní závislosti (závislosti závislostí) mohou způsobit konflikty verzí.
• Nekonzistentní procesy sestavení (build): Různé konfigurace sestavení nebo nástroje pro sestavení mohou vést k zahrnutí různých verzí sdílených knihoven do finálních balíčků (bundles).
• Asynchronní načítání: Module Federation často zahrnuje asynchronní načítání vzdálených modulů. Pokud hostitelská aplikace načte vzdálený modul, který závisí na jiné verzi sdílené knihovny, může dojít ke konfliktu, když se vzdálený modul pokusí k této sdílené knihovně přistoupit.

Příkladový scénář

Představte si, že máte dvě aplikace:

• Hostitelská aplikace (Aplikace A): Používá React verze 17.0.2.
• Vzdálená aplikace (Aplikace B): Používá React verze 16.8.0.

Aplikace A konzumuje Aplikaci B jako vzdálený modul. Když se Aplikace A pokusí vykreslit komponentu z Aplikace B, která se spoléhá na funkce Reactu 16.8.0, může narazit na chyby nebo neočekávané chování, protože Aplikace A běží na Reactu 17.0.2.

Strategie pro řešení verzovacích konfliktů

K řešení verzovacích konfliktů v Module Federation lze použít několik strategií. Nejlepší přístup závisí na konkrétních požadavcích vaší aplikace a povaze konfliktů.

1. Explicitní sdílení závislostí

Nejzákladnějším krokem je explicitně deklarovat, které závislosti by měly být sdíleny mezi hostitelskou a vzdálenými aplikacemi. To se provádí pomocí volby shared v konfiguraci webpacku jak pro hostitele, tak pro vzdálené aplikace.

// webpack.config.js (Hostitelská a Vzdálená aplikace)
module.exports = {
  // ... ostatní konfigurace
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... ostatní konfigurace
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // nebo specifičtější rozsah verzí
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // ostatní sdílené závislosti
      },
    }),
  ],
};

Pojďme si rozebrat možnosti konfigurace shared:

• singleton: true: Tímto se zajistí, že napříč všemi aplikacemi bude použita pouze jedna instance sdíleného modulu. To je klíčové pro knihovny jako React, kde více instancí může vést k chybám. Nastavení této volby na true způsobí, že Module Federation vyhodí chybu, pokud jsou různé verze sdíleného modulu nekompatibilní.
• eager: true: Ve výchozím stavu jsou sdílené moduly načítány líně (lazily). Nastavení eager na true vynutí okamžité načtení sdíleného modulu, což může pomoci předejít chybám za běhu způsobeným konflikty verzí.
• requiredVersion: '^17.0.0': Toto specifikuje minimální požadovanou verzi sdíleného modulu. Umožňuje vám to vynutit kompatibilitu verzí mezi aplikacemi. Použití konkrétního rozsahu verzí (např. ^17.0.0 nebo >=17.0.0 <18.0.0) je vysoce doporučeno oproti jedinému číslu verze, aby byly povoleny aktualizace oprav (patch updates). To je zvláště důležité ve velkých organizacích, kde více týmů může používat různé verze patchů stejné závislosti.

2. Sémantické verzování (SemVer) a rozsahy verzí

Dodržování principů sémantického verzování (SemVer) je pro efektivní správu závislostí zásadní. SemVer používá třísložkové číslo verze (MAJOR.MINOR.PATCH) a definuje pravidla pro navyšování každé části:

• MAJOR: Navyšuje se při nekompatibilních změnách API.
• MINOR: Navyšuje se při přidání funkcionality zpětně kompatibilním způsobem.
• PATCH: Navyšuje se při zpětně kompatibilních opravách chyb.

Při specifikování požadavků na verze v souboru package.json nebo v konfiguraci shared používejte rozsahy verzí (např. ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2), abyste umožnili kompatibilní aktualizace a zároveň se vyhnuli změnám, které by mohly něco rozbít. Zde je rychlé připomenutí běžných operátorů pro rozsahy verzí:

• ^ (Stříška): Povoluje aktualizace, které nemění nejlevější nenulovou číslici. Například ^1.2.3 povoluje verze 1.2.4, 1.3.0, ale ne 2.0.0. ^0.2.3 povoluje verze 0.2.4, ale ne 0.3.0.
• ~ (Vlnovka): Povoluje aktualizace oprav (patch). Například ~1.2.3 povoluje verze 1.2.4, ale ne 1.3.0.
• >=: Větší nebo rovno.
• <=: Menší nebo rovno.
• >: Větší než.
• <: Menší než.
• =: Přesně rovno.
• *: Jakákoli verze. V produkčním prostředí se vyhněte použití *, protože to může vést k nepředvídatelnému chování.

3. Deduplikace závislostí

Nástroje jako npm dedupe nebo yarn dedupe mohou pomoci identifikovat a odstranit duplicitní závislosti ve vašem adresáři node_modules. To může snížit pravděpodobnost konfliktů verzí tím, že zajistí instalaci pouze jedné verze každé závislosti.

Spusťte tyto příkazy v adresáři vašeho projektu:

npm dedupe
yarn dedupe

4. Využití pokročilé konfigurace sdílení v Module Federation

Module Federation poskytuje pokročilejší možnosti pro konfiguraci sdílených závislostí. Tyto možnosti vám umožňují jemně doladit, jak jsou závislosti sdíleny a řešeny.

• version: Specifikuje přesnou verzi sdíleného modulu.
• import: Specifikuje cestu k modulu, který má být sdílen.
• shareKey: Umožňuje použít jiný klíč pro sdílení modulu. To může být užitečné, pokud máte více verzí stejného modulu, které je třeba sdílet pod různými názvy.
• shareScope: Specifikuje rozsah (scope), ve kterém by měl být modul sdílen.
• strictVersion: Pokud je nastaveno na true, Module Federation vyhodí chybu, pokud verze sdíleného modulu přesně neodpovídá zadané verzi.

Zde je příklad použití voleb shareKey a import:

// webpack.config.js (Hostitelská a Vzdálená aplikace)
module.exports = {
  // ... ostatní konfigurace
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... ostatní konfigurace
      shared: {
        react16: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^16.0.0',
        },
        react17: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

V tomto příkladu jsou React 16 i React 17 sdíleny pod stejným shareKey ('react'). To umožňuje hostitelské a vzdálené aplikaci používat různé verze Reactu bez vyvolání konfliktů. Tento přístup by se však měl používat s opatrností, protože může vést ke zvětšení velikosti balíčku a potenciálním problémům za běhu, pokud jsou různé verze Reactu skutečně nekompatibilní. Obvykle je lepší standardizovat na jediné verzi Reactu napříč všemi micro frontendy.

5. Použití centralizovaného systému pro správu závislostí

Pro velké organizace s více týmy pracujícími na micro frontendech může být centralizovaný systém pro správu závislostí neocenitelný. Tento systém lze použít k definování a vynucování konzistentních požadavků na verze sdílených závislostí. Nástroje jako pnpm (se svou strategií sdíleného node_modules) nebo vlastní řešení mohou pomoci zajistit, že všechny aplikace používají kompatibilní verze sdílených knihoven.

Příklad: pnpm

pnpm používá souborový systém s adresovatelným obsahem k ukládání balíčků. Když instalujete balíček, pnpm vytvoří pevný odkaz na balíček ve svém úložišti. To znamená, že více projektů může sdílet stejný balíček bez duplikování souborů. Tím se šetří místo na disku a zlepšuje rychlost instalace. Důležitější je, že to pomáhá zajistit konzistenci napříč projekty.

K vynucení konzistentních verzí s pnpm můžete použít soubor pnpmfile.js. Tento soubor umožňuje upravit závislosti vašeho projektu před jejich instalací. Můžete ho například použít k přepsání verzí sdílených závislostí, aby se zajistilo, že všechny projekty používají stejnou verzi.

// 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. Kontroly verzí za běhu a záložní řešení (fallbacks)

V některých případech nemusí být možné zcela eliminovat konflikty verzí při sestavování. V těchto situacích můžete implementovat kontroly verzí za běhu a záložní řešení. To zahrnuje kontrolu verze sdílené knihovny za běhu a poskytnutí alternativních cest v kódu, pokud verze není kompatibilní. To může být složité a přidává režii, ale v určitých scénářích to může být nezbytná strategie.

// Příklad: Kontrola verze za běhu
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // Použijte kód specifický pro React 16
    return <div>Komponenta pro React 16</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // Použijte kód specifický pro React 17
    return <div>Komponenta pro React 17</div>;
  } else {
    // Poskytněte záložní řešení
    return <div>Nepodporovaná verze Reactu</div>;
  }
}

export default MyComponent;

Důležitá upozornění:

• Dopad na výkon: Kontroly za běhu přidávají režii. Používejte je střídmě.
• Složitost: Správa více cest v kódu může zvýšit složitost kódu a náročnost údržby.
• Testování: Důkladně otestujte všechny cesty v kódu, abyste zajistili, že se aplikace chová správně s různými verzemi sdílených knihoven.

7. Testování a kontinuální integrace

Komplexní testování je klíčové pro identifikaci a řešení konfliktů verzí. Implementujte integrační testy, které simulují interakci mezi hostitelskou a vzdálenými aplikacemi. Tyto testy by měly pokrývat různé scénáře, včetně různých verzí sdílených knihoven. Robustní systém kontinuální integrace (CI) by měl tyto testy automaticky spouštět při každé změně kódu. To pomáhá odhalit konflikty verzí v rané fázi vývojového procesu.

Osvědčené postupy pro CI pipeline:

• Spouštění testů s různými verzemi závislostí: Nakonfigurujte svou CI pipeline tak, aby spouštěla testy s různými verzemi sdílených závislostí. To vám pomůže identifikovat problémy s kompatibilitou dříve, než se dostanou do produkce.
• Automatizované aktualizace závislostí: Používejte nástroje jako Renovate nebo Dependabot k automatické aktualizaci závislostí a vytváření pull requestů. To vám pomůže udržovat závislosti aktuální a předcházet konfliktům verzí.
• Statická analýza: Používejte nástroje pro statickou analýzu k identifikaci potenciálních konfliktů verzí ve vašem kódu.

Příklady z praxe a osvědčené postupy

Podívejme se na několik příkladů z reálného světa, jak lze tyto strategie aplikovat:

• Scénář 1: Velká e-commerce platforma

  Velká e-commerce platforma používá Module Federation k vytvoření svého online obchodu. Různé týmy vlastní různé části obchodu, jako je stránka s výpisem produktů, nákupní košík a stránka pokladny. Aby se předešlo konfliktům verzí, platforma používá centralizovaný systém správy závislostí založený na pnpm. Soubor pnpmfile.js se používá k vynucení konzistentních verzí sdílených závislostí napříč všemi micro frontendy. Platforma má také komplexní sadu testů, která zahrnuje integrační testy simulující interakci mezi různými micro frontendy. Pro proaktivní správu verzí závislostí se také používají automatizované aktualizace závislostí prostřednictvím Dependabota.

• Scénář 2: Aplikace pro finanční služby

  Aplikace pro finanční služby používá Module Federation k vytvoření svého uživatelského rozhraní. Aplikace se skládá z několika micro frontendů, jako je stránka s přehledem účtu, stránka s historií transakcí a stránka s investičním portfoliem. Kvůli přísným regulačním požadavkům musí aplikace podporovat starší verze některých závislostí. K řešení tohoto problému aplikace používá kontroly verzí za běhu a záložní řešení. Aplikace má také přísný testovací proces, který zahrnuje manuální testování na různých prohlížečích a zařízeních.

• Scénář 3: Globální platforma pro spolupráci

  Globální platforma pro spolupráci používaná v kancelářích v Severní Americe, Evropě a Asii využívá Module Federation. Tým hlavní platformy definuje přísnou sadu sdílených závislostí s uzamčenými verzemi. Jednotlivé týmy vyvíjející vzdálené moduly se musí těchto verzí sdílených závislostí držet. Proces sestavení je standardizován pomocí Docker kontejnerů, aby se zajistilo konzistentní prostředí pro sestavení napříč všemi týmy. CI/CD pipeline zahrnuje rozsáhlé integrační testy, které běží proti různým verzím prohlížečů a operačních systémů, aby se odhalily jakékoli potenciální konflikty verzí nebo problémy s kompatibilitou vyplývající z různých regionálních vývojových prostředí.

Závěr

JavaScript Module Federation nabízí výkonný způsob budování škálovatelných a udržitelných micro frontendových architektur. Je však klíčové řešit potenciální konflikty verzí mezi sdílenými závislostmi. Explicitním sdílením závislostí, dodržováním sémantického verzování, používáním nástrojů pro deduplikaci závislostí, využitím pokročilé konfigurace sdílení v Module Federation a implementací robustních postupů testování a kontinuální integrace můžete efektivně zvládat konflikty verzí a budovat odolné a robustní micro frontendové aplikace. Nezapomeňte si vybrat strategie, které nejlépe vyhovují velikosti, složitosti a specifickým potřebám vaší organizace. Proaktivní a dobře definovaný přístup ke správě závislostí je pro úspěšné využití výhod Module Federation zásadní.