Odemkněte sílu mikro-frontendů s JavaScript Module Federation ve Webpack 5. Naučte se, jak vytvářet škálovatelné, udržovatelné a nezávislé webové aplikace.
JavaScript Module Federation s Webpack 5: Komplexní průvodce mikro-frontendy
V neustále se vyvíjejícím světě webového vývoje může být tvorba velkých a komplexních aplikací náročným úkolem. Tradiční monolitické architektury často vedou k prodloužení doby vývoje, úzkým místům při nasazování a problémům s udržením kvality kódu. Mikro-frontendy se objevily jako silný architektonický vzor, který tyto výzvy řeší a umožňuje týmům vytvářet a nasazovat nezávislé části větší webové aplikace. Jednou z nejslibnějších technologií pro implementaci mikro-frontendů je JavaScript Module Federation, představená ve Webpack 5.
Co jsou mikro-frontendy?
Mikro-frontendy jsou architektonickým stylem, kde je frontendová aplikace rozložena na menší, nezávislé jednotky, které mohou být vyvíjeny, testovány a nasazovány autonomně různými týmy. Každý mikro-frontend je zodpovědný za specifickou obchodní doménu nebo funkci a jsou skládány dohromady za běhu, aby vytvořily kompletní uživatelské rozhraní.
Představte si to jako firmu: místo jednoho obrovského vývojářského týmu máte několik menších týmů zaměřených na specifické oblasti. Každý tým může pracovat nezávisle, což umožňuje rychlejší vývojové cykly a snazší údržbu. Vezměte si například velkou e-commerce platformu jako Amazon; různé týmy by mohly spravovat katalog produktů, nákupní košík, proces pokladny a správu uživatelských účtů. To vše by mohly být nezávislé mikro-frontendy.
Výhody mikro-frontendů:
- Nezávislé nasazení: Týmy mohou nasazovat své mikro-frontendy nezávisle, aniž by ovlivnily ostatní části aplikace. To snižuje riziko nasazení a umožňuje rychlejší cykly vydání.
- Technologicky agnostické: Různé mikro-frontendy mohou být vytvořeny pomocí různých technologií nebo frameworků (např. React, Angular, Vue.js). To umožňuje týmům vybrat si nejlepší technologii pro své specifické potřeby a postupně přijímat nové technologie bez nutnosti přepisovat celou aplikaci. Představte si, že jeden tým používá React pro katalog produktů, jiný Vue.js pro marketingové landing pages a třetí Angular pro proces pokladny.
- Zlepšená autonomie týmu: Týmy mají plnou kontrolu nad svými mikro-frontendy, což vede ke zvýšené autonomii, rychlejšímu rozhodování a lepší produktivitě vývojářů.
- Zvýšená škálovatelnost: Mikro-frontendy umožňují horizontální škálování vaší aplikace nasazením jednotlivých mikro-frontendů na různé servery.
- Znovupoužitelnost kódu: Sdílené komponenty a knihovny lze snadno sdílet mezi mikro-frontendy.
- Snazší údržba: Menší kódové báze jsou obecně snadněji pochopitelné, udržovatelné a laditelné.
Výzvy mikro-frontendů:
- Zvýšená složitost: Správa více mikro-frontendů může přidat složitost do celkové architektury, zejména pokud jde o komunikaci, správu stavu a nasazení.
- Výkonnostní režie: Načítání více mikro-frontendů může způsobit výkonnostní režii, zvláště pokud nejsou správně optimalizovány.
- Průřezové záležitosti (Cross-Cutting Concerns): Řešení průřezových záležitostí, jako je autentizace, autorizace a správa témat, může být v architektuře mikro-frontendů náročné.
- Provozní režie: Vyžaduje vyspělé DevOps postupy a infrastrukturu pro správu nasazení a monitorování více mikro-frontendů.
Co je JavaScript Module Federation?
JavaScript Module Federation je funkce Webpack 5, která umožňuje sdílet kód mezi samostatně kompilovanými JavaScriptovými aplikacemi za běhu. Umožňuje vám vystavit části vaší aplikace jako „moduly“, které mohou být konzumovány jinými aplikacemi, aniž by bylo nutné je publikovat do centrálního repozitáře jako npm.
Představte si Module Federation jako způsob, jak vytvořit federovaný ekosystém aplikací, kde každá aplikace může přispívat vlastní funkcionalitou a konzumovat funkcionalitu z jiných aplikací. Tím se eliminuje potřeba závislostí v době sestavení (build-time) a umožňuje skutečně nezávislé nasazení.
Například tým design systému může vystavit UI komponenty jako moduly a různé aplikační týmy mohou tyto komponenty konzumovat přímo z aplikace design systému, aniž by je musely instalovat jako npm balíčky. Když tým design systému aktualizuje komponenty, změny se automaticky projeví ve všech konzumujících aplikacích.
Klíčové koncepty v Module Federation:
- Host: Hlavní aplikace, která konzumuje vzdálené moduly.
- Remote: Aplikace, která vystavuje moduly pro konzumaci jinými aplikacemi.
- Shared Modules: Moduly, které jsou sdíleny mezi hostitelskou a vzdálenou aplikací (např. React, Lodash). Module Federation dokáže automaticky spravovat verzování a deduplikaci sdílených modulů, aby zajistila, že je načtena pouze jedna verze každého modulu.
- Exposed Modules: Specifické moduly ze vzdálené aplikace, které jsou zpřístupněny pro konzumaci jinými aplikacemi.
- RemoteEntry.js: Soubor generovaný Webpackem, který obsahuje metadata o vystavených modulech vzdálené aplikace. Hostitelská aplikace používá tento soubor k objevení a načtení vzdálených modulů.
Nastavení Module Federation s Webpack 5: Praktický průvodce
Pojďme si projít praktický příklad nastavení Module Federation s Webpack 5. Vytvoříme dvě jednoduché aplikace: aplikaci Host a aplikaci Remote. Aplikace Remote vystaví komponentu a aplikace Host ji bude konzumovat.
1. Nastavení projektu
Vytvořte dva samostatné adresáře pro své aplikace: `host` a `remote`.
```bash mkdir host remote cd host npm init -y npm install webpack webpack-cli webpack-dev-server html-webpack-plugin --save-dev npm install react react-dom cd ../remote npm init -y npm install webpack webpack-cli webpack-dev-server html-webpack-plugin --save-dev npm install react react-dom ```2. Konfigurace vzdálené aplikace (Remote)
V adresáři `remote` vytvořte následující soubory:
- `src/index.js`: Vstupní bod pro aplikaci.
- `src/RemoteComponent.jsx`: Komponenta, která bude vystavena.
- `webpack.config.js`: Konfigurační soubor Webpacku.
src/index.js:
```javascript import React from 'react'; import ReactDOM from 'react-dom/client'; import RemoteComponent from './RemoteComponent'; const App = () => (Remote Application
src/RemoteComponent.jsx:
```javascript import React from 'react'; const RemoteComponent = () => (This is a Remote Component!
Rendered from the Remote Application.
webpack.config.js:
```javascript const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin'); const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin'); const path = require('path'); module.exports = { entry: './src/index', mode: 'development', devServer: { port: 3001, static: { directory: path.join(__dirname, 'dist'), }, }, output: { publicPath: 'auto', }, module: { rules: [ { test: /\.(js|jsx)$/, exclude: /node_modules/, use: { loader: 'babel-loader', options: { presets: ['@babel/preset-react', '@babel/preset-env'], }, }, }, ], }, plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'remote', filename: 'remoteEntry.js', exposes: { './RemoteComponent': './src/RemoteComponent', }, shared: { react: { singleton: true, eager: true }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true }, }, }), new HtmlWebpackPlugin({ template: './public/index.html', }), ], resolve: { extensions: ['.js', '.jsx'], }, }; ```Vytvořte `public/index.html` se základní HTML strukturou. Důležitý je `
`3. Konfigurace hostitelské aplikace (Host)
V adresáři `host` vytvořte následující soubory:
- `src/index.js`: Vstupní bod pro aplikaci.
- `webpack.config.js`: Konfigurační soubor Webpacku.
src/index.js:
```javascript import React, { Suspense } from 'react'; import ReactDOM from 'react-dom/client'; const RemoteComponent = React.lazy(() => import('remote/RemoteComponent')); const App = () => (Host Application
webpack.config.js:
```javascript const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin'); const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin'); const path = require('path'); module.exports = { entry: './src/index', mode: 'development', devServer: { port: 3000, static: { directory: path.join(__dirname, 'dist'), }, }, output: { publicPath: 'auto', }, module: { rules: [ { test: /\.(js|jsx)$/, exclude: /node_modules/, use: { loader: 'babel-loader', options: { presets: ['@babel/preset-react', '@babel/preset-env'], }, }, }, ], }, plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'host', remotes: { remote: 'remote@http://localhost:3001/remoteEntry.js', }, shared: { react: { singleton: true, eager: true }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true }, }, }), new HtmlWebpackPlugin({ template: './public/index.html', }), ], resolve: { extensions: ['.js', '.jsx'], }, }; ```Vytvořte `public/index.html` se základní HTML strukturou (podobně jako u remote aplikace). Důležitý je `
`4. Instalace Babelu
V obou adresářích, `host` i `remote`, nainstalujte závislosti Babelu:
```bash npm install --save-dev @babel/core @babel/preset-env @babel/preset-react babel-loader ```5. Spuštění aplikací
V obou adresářích, `host` i `remote`, přidejte do souboru `package.json` následující skript:
```json "scripts": { "start": "webpack serve" } ```Nyní spusťte obě aplikace:
```bash cd remote npm start cd ../host npm start ```Otevřete prohlížeč a přejděte na `http://localhost:3000`. Měli byste vidět aplikaci Host s vykreslenou komponentou Remote uvnitř.
Vysvětlení klíčových možností konfigurace:
- `name`: Jedinečný název pro aplikaci.
- `filename`: Název souboru, který bude obsahovat metadata o vystavených modulech (např. `remoteEntry.js`).
- `exposes`: Mapa názvů modulů na cesty k souborům, která specifikuje, které moduly mají být vystaveny.
- `remotes`: Mapa názvů vzdálených aplikací na URL adresy, která specifikuje, kde najít soubor remoteEntry.js pro každou vzdálenou aplikaci.
- `shared`: Seznam modulů, které by měly být sdíleny mezi hostitelskou a vzdálenou aplikací. Možnost `singleton: true` zajišťuje, že je načtena pouze jedna instance každého sdíleného modulu. Možnost `eager: true` zajišťuje, že sdílený modul je načten s předstihem (tj. před jakýmikoli jinými moduly).
Pokročilé techniky Module Federation
Module Federation nabízí mnoho pokročilých funkcí, které vám pomohou budovat ještě sofistikovanější mikro-frontendové architektury.
Dynamické Remotes
Místo pevného kódování URL adres vzdálených aplikací v konfiguraci Webpacku je můžete načítat dynamicky za běhu. To vám umožní snadno aktualizovat umístění vzdálených aplikací bez nutnosti znovu sestavovat hostitelskou aplikaci.
Například byste mohli uložit URL adresy vzdálených aplikací v konfiguračním souboru nebo databázi a načítat je dynamicky pomocí JavaScriptu.
```javascript // V webpack.config.js remotes: { remote: `promise new Promise(resolve => { const urlParams = new URLSearchParams(window.location.search); const remoteUrl = urlParams.get('remote'); // Předpokládejme, že remoteUrl je něco jako 'http://localhost:3001/remoteEntry.js' const script = document.createElement('script'); script.src = remoteUrl; script.onload = () => { // klíčem module federation je, že vzdálená aplikace je // dostupná pod jménem definovaným v remote aplikaci resolve(window.remote); }; document.head.appendChild(script); })`, }, ```Nyní můžete načíst hostitelskou aplikaci s parametrem dotazu `?remote=http://localhost:3001/remoteEntry.js`
Verzované sdílené moduly
Module Federation dokáže automaticky spravovat verzování a deduplikaci sdílených modulů, aby zajistila, že je načtena pouze jedna kompatibilní verze každého modulu. To je obzvláště důležité při práci s velkými a komplexními aplikacemi, které mají mnoho závislostí.
V konfiguraci Webpacku můžete specifikovat rozsah verzí pro každý sdílený modul.
```javascript // V webpack.config.js shared: { react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^18.0.0' }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^18.0.0' }, }, ```Vlastní načítací moduly (Module Loaders)
Module Federation vám umožňuje definovat vlastní načítací moduly, které lze použít k načítání modulů z různých zdrojů nebo v různých formátech. To může být užitečné pro načítání modulů z CDN nebo z vlastního registru modulů.
Sdílení stavu mezi mikro-frontendy
Jednou z výzev mikro-frontendových architektur je sdílení stavu mezi různými mikro-frontendy. Existuje několik přístupů, které můžete k řešení této výzvy použít:
- Správa stavu založená na URL: Ukládejte stav v URL a používejte URL ke komunikaci mezi mikro-frontendy. Je to jednoduchý a přímočarý přístup, ale může se stát těžkopádným pro komplexní stav.
- Vlastní události (Custom events): Používejte vlastní události k vysílání změn stavu mezi mikro-frontendy. To umožňuje volné propojení mezi mikro-frontendy, ale správa odběrů událostí může být obtížná.
- Sdílená knihovna pro správu stavu: Používejte sdílenou knihovnu pro správu stavu, jako je Redux nebo MobX, ke správě stavu celé aplikace. To poskytuje centralizovaný a konzistentní způsob správy stavu, ale může to vytvořit závislost na konkrétní knihovně pro správu stavu.
- Message Broker: Použijte message broker jako RabbitMQ nebo Kafka k usnadnění komunikace a sdílení stavu mezi mikro-frontendy. Jedná se o složitější řešení, ale nabízí vysoký stupeň flexibility a škálovatelnosti.
Osvědčené postupy pro implementaci mikro-frontendů s Module Federation
Zde jsou některé osvědčené postupy, které je třeba mít na paměti při implementaci mikro-frontendů s Module Federation:
- Definujte jasné hranice pro každý mikro-frontend: Každý mikro-frontend by měl být zodpovědný za specifickou obchodní doménu nebo funkci a měl by mít dobře definovaná rozhraní.
- Používejte konzistentní technologický stack: Ačkoli Module Federation umožňuje používat různé technologie pro různé mikro-frontendy, obecně je dobré používat konzistentní technologický stack ke snížení složitosti a zlepšení udržovatelnosti.
- Stanovte jasné komunikační protokoly: Definujte jasné komunikační protokoly pro to, jak by měly mikro-frontendy navzájem interagovat.
- Automatizujte proces nasazení: Automatizujte proces nasazení, abyste zajistili, že mikro-frontendy mohou být nasazovány nezávisle a spolehlivě. Zvažte použití CI/CD pipeline a nástrojů pro infrastrukturu jako kód.
- Monitorujte výkon svých mikro-frontendů: Monitorujte výkon svých mikro-frontendů k identifikaci a řešení jakýchkoli výkonnostních úzkých míst. Používejte nástroje jako Google Analytics, New Relic nebo Datadog.
- Implementujte robustní zpracování chyb: Implementujte robustní zpracování chyb, abyste zajistili, že vaše aplikace bude odolná vůči selháním.
- Přijměte decentralizovaný model řízení: Umožněte týmům rozhodovat o svých vlastních mikro-frontendy, přičemž zachovejte celkovou konzistenci a kvalitu.
Příklady použití Module Federation v praxi
Ačkoli konkrétní případové studie jsou často důvěrné, zde jsou některé zobecněné scénáře, kde může být Module Federation neuvěřitelně užitečná:
- E-commerce platformy: Jak již bylo zmíněno, velké e-commerce platformy mohou používat Module Federation k budování nezávislých mikro-frontendů pro katalog produktů, nákupní košík, proces pokladny a správu uživatelských účtů. To umožňuje různým týmům pracovat na těchto funkcích nezávisle a nasazovat je bez ovlivnění ostatních částí aplikace. Globální platforma by mohla přizpůsobit funkce pro různé regiony prostřednictvím vzdálených modulů.
- Aplikace pro finanční služby: Aplikace pro finanční služby často mají složitá uživatelská rozhraní s mnoha různými funkcemi. Module Federation lze použít k budování nezávislých mikro-frontendů pro různé typy účtů, obchodní platformy a reportovací panely. Funkce pro dodržování předpisů, které jsou jedinečné pro určité země, mohou být dodávány prostřednictvím Module Federation.
- Zdravotnické portály: Zdravotnické portály mohou používat Module Federation k budování nezávislých mikro-frontendů pro správu pacientů, plánování schůzek a přístup k lékařským záznamům. Různé moduly pro různé poskytovatele pojištění nebo regiony mohou být načítány dynamicky.
- Systémy pro správu obsahu (CMS): CMS může používat Module Federation k tomu, aby umožnil uživatelům přidávat vlastní funkcionalitu na své webové stránky načítáním vzdálených modulů od vývojářů třetích stran. Různá témata, pluginy a widgety mohou být distribuovány jako nezávislé mikro-frontendy.
- Systémy pro řízení výuky (LMS): LMS může nabízet kurzy vyvinuté nezávisle a integrované do jednotné platformy prostřednictvím Module Federation. Aktualizace jednotlivých kurzů nevyžadují celoplošné nasazení platformy.
Závěr
JavaScript Module Federation ve Webpack 5 poskytuje výkonný a flexibilní způsob budování mikro-frontendových architektur. Umožňuje vám sdílet kód mezi samostatně kompilovanými JavaScriptovými aplikacemi za běhu, což umožňuje nezávislé nasazení, technologickou rozmanitost a zlepšenou autonomii týmu. Dodržováním osvědčených postupů uvedených v této příručce můžete využít Module Federation k budování škálovatelných, udržovatelných a inovativních webových aplikací.
Budoucnost frontendového vývoje se nepochybně přiklání k modulárním a distribuovaným architekturám. Module Federation poskytuje klíčový nástroj pro budování těchto moderních systémů, který umožňuje týmům vytvářet komplexní aplikace s větší rychlostí, flexibilitou a odolností. Jak technologie dospívá, můžeme očekávat, že se objeví ještě inovativnější případy použití a osvědčené postupy.