Frigør potentialet i micro-frontends med JavaScript Module Federation i Webpack 5. Lær hvordan du bygger skalerbare, vedligeholdelsesvenlige og uafhængige webapplikationer.
JavaScript Module Federation med Webpack 5: En Omfattende Guide til Micro-frontends
I det konstant udviklende landskab inden for webudvikling kan det være en skræmmende opgave at bygge store og komplekse applikationer. Traditionelle monolitiske arkitekturer fører ofte til øget udviklingstid, flaskehalse ved udrulning og udfordringer med at opretholde kodekvaliteten. Micro-frontends er opstået som et stærkt arkitektonisk mønster til at imødegå disse udfordringer, hvilket giver teams mulighed for at bygge og udrulle uafhængige dele af en større webapplikation. En af de mest lovende teknologier til implementering af micro-frontends er JavaScript Module Federation, introduceret i Webpack 5.
Hvad er Micro-frontends?
Micro-frontends er en arkitektonisk stil, hvor en frontend-applikation opdeles i mindre, uafhængige enheder, som kan udvikles, testes og udrulles autonomt af forskellige teams. Hver micro-frontend er ansvarlig for et specifikt forretningsdomæne eller en funktion, og de sammensættes ved kørsel for at danne den komplette brugergrænseflade.
Tænk på det som en virksomhed: i stedet for at have ét gigantisk udviklingsteam, har du flere mindre teams, der fokuserer på specifikke områder. Hvert team kan arbejde uafhængigt, hvilket giver hurtigere udviklingscyklusser og lettere vedligeholdelse. Overvej en stor e-handelsplatform som Amazon; forskellige teams kunne administrere produktkataloget, indkøbskurven, betalingsprocessen og brugerkontoadministration. Disse kunne alle være uafhængige micro-frontends.
Fordele ved Micro-frontends:
- Uafhængige Deployments: Teams kan udrulle deres micro-frontends uafhængigt, uden at påvirke andre dele af applikationen. Dette reducerer risikoen ved udrulning og giver mulighed for hurtigere udgivelsescyklusser.
- Teknologiuafhængig: Forskellige micro-frontends kan bygges med forskellige teknologier eller frameworks (f.eks. React, Angular, Vue.js). Dette giver teams mulighed for at vælge den bedste teknologi til deres specifikke behov og gradvist at indføre nye teknologier uden at skulle omskrive hele applikationen. Forestil dig et team, der bruger React til produktkataloget, et andet der bruger Vue.js til marketing-landingssider, og et tredje der bruger Angular til betalingsprocessen.
- Forbedret Team-autonomi: Teams har fuldt ejerskab over deres micro-frontends, hvilket fører til øget autonomi, hurtigere beslutningstagning og forbedret udviklerproduktivitet.
- Øget Skalerbarhed: Micro-frontends giver dig mulighed for at skalere din applikation horisontalt ved at udrulle individuelle micro-frontends på forskellige servere.
- Genbrug af Kode: Delte komponenter og biblioteker kan let deles mellem micro-frontends.
- Nemmere at Vedligeholde: Mindre kodebaser er generelt lettere at forstå, vedligeholde og fejlfinde.
Udfordringer ved Micro-frontends:
- Øget Kompleksitet: At administrere flere micro-frontends kan tilføje kompleksitet til den overordnede arkitektur, især med hensyn til kommunikation, state management og udrulning.
- Performance Overhead: Indlæsning af flere micro-frontends kan medføre performance overhead, især hvis de ikke er optimeret korrekt.
- Tværgående Anliggender (Cross-Cutting Concerns): Håndtering af tværgående anliggender som autentificering, autorisation og temaer kan være udfordrende i en micro-frontend-arkitektur.
- Driftsmæssig Overhead: Kræver modne DevOps-praksisser og infrastruktur til at håndtere udrulning og overvågning af flere micro-frontends.
Hvad er JavaScript Module Federation?
JavaScript Module Federation er en funktion i Webpack 5, der giver dig mulighed for at dele kode mellem separat kompilerede JavaScript-applikationer ved kørsel. Det gør det muligt for dig at eksponere dele af din applikation som "moduler", der kan forbruges af andre applikationer, uden at skulle publicere dem til et centralt repository som npm.
Tænk på Module Federation som en måde at skabe et fødereret økosystem af applikationer, hvor hver applikation kan bidrage med sin egen funktionalitet og forbruge funktionalitet fra andre applikationer. Dette eliminerer behovet for afhængigheder på byggetidspunktet og giver mulighed for ægte uafhængige deployments.
For eksempel kan et designsystem-team eksponere UI-komponenter som moduler, og forskellige applikationsteams kan forbruge disse komponenter direkte fra designsystem-applikationen, uden at skulle installere dem som npm-pakker. Når designsystem-teamet opdaterer komponenterne, afspejles ændringerne automatisk i alle forbrugende applikationer.
Nøglekoncepter i Module Federation:
- Host: Hovedapplikationen, der forbruger remote moduler.
- Remote: En applikation, der eksponerer moduler, som kan forbruges af andre applikationer.
- Delte Moduler (Shared Modules): Moduler, der deles mellem host- og remote-applikationer (f.eks. React, Lodash). Module Federation kan automatisk håndtere versionering og deduplikering af delte moduler for at sikre, at kun én version af hvert modul indlæses.
- Eksponerede Moduler (Exposed Modules): Specifikke moduler fra en remote-applikation, der gøres tilgængelige for forbrug af andre applikationer.
- RemoteEntry.js: En fil genereret af Webpack, der indeholder metadata om de eksponerede moduler fra en remote-applikation. Host-applikationen bruger denne fil til at opdage og indlæse de remote moduler.
Opsætning af Module Federation med Webpack 5: En Praktisk Guide
Lad os gennemgå et praktisk eksempel på, hvordan man opsætter Module Federation med Webpack 5. Vi vil oprette to simple applikationer: en Host-applikation og en Remote-applikation. Remote-applikationen vil eksponere en komponent, og Host-applikationen vil forbruge den.
1. Projektopsætning
Opret to separate mapper til dine applikationer: `host` og `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. Konfiguration af Remote-applikationen
I `remote`-mappen skal du oprette følgende filer:
- `src/index.js`: Applikationens indgangspunkt.
- `src/RemoteComponent.jsx`: Den komponent, der skal eksponeres.
- `webpack.config.js`: Webpack-konfigurationsfil.
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)$/, exclude: /node_modules/, use: { loader: 'babel-loader', options: { presets: ['@babel/preset-react', '@babel/preset-env'], }, }, }, ], }, plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'remote', filename: 'remoteEntry.js', exposes: { './RemoteComponent': './src/RemoteComponent', }, shared: { react: { singleton: true, eager: true }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true }, }, }), new HtmlWebpackPlugin({ template: './public/index.html', }), ], resolve: { extensions: ['.js', '.jsx'], }, }; ```Opret `public/index.html` med grundlæggende HTML-struktur. Det vigtige er `
`3. Konfiguration af Host-applikationen
I `host`-mappen skal du oprette følgende filer:
- `src/index.js`: Applikationens indgangspunkt.
- `webpack.config.js`: Webpack-konfigurationsfil.
src/index.js:
```javascript import React, { Suspense } from 'react'; import ReactDOM from 'react-dom/client'; const RemoteComponent = React.lazy(() => import('remote/RemoteComponent')); const App = () => (Host Application
webpack.config.js:
```javascript const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin'); const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin'); const path = require('path'); module.exports = { entry: './src/index', mode: 'development', devServer: { port: 3000, static: { directory: path.join(__dirname, 'dist'), }, }, output: { publicPath: 'auto', }, module: { rules: [ { test: /\.(js|jsx)$/, 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'], }, }; ```Opret `public/index.html` med grundlæggende HTML-struktur (svarende til remote-appen). Det vigtige er `
`4. Installer Babel
I både `host`- og `remote`-mapperne skal du installere Babel-afhængigheder:
```bash npm install --save-dev @babel/core @babel/preset-env @babel/preset-react babel-loader ```5. Kør applikationerne
I både `host`- og `remote`-mapperne skal du tilføje følgende script til `package.json`:
```json "scripts": { "start": "webpack serve" } ```Start nu begge applikationer:
```bash cd remote npm start cd ../host npm start ```Åbn din browser og gå til `http://localhost:3000`. Du bør se Host-applikationen med Remote-komponenten gengivet inde i den.
Forklaring af Nøglekonfigurationsmuligheder:
- `name`: Et unikt navn for applikationen.
- `filename`: Navnet på filen, der vil indeholde metadata om de eksponerede moduler (f.eks. `remoteEntry.js`).
- `exposes`: Et map af modulnavne til filstier, der specificerer, hvilke moduler der skal eksponeres.
- `remotes`: Et map af remote-applikationsnavne til URL'er, der specificerer, hvor man kan finde remoteEntry.js-filen for hver remote-applikation.
- `shared`: En liste over moduler, der skal deles mellem host- og remote-applikationer. `singleton: true`-optionen sikrer, at kun én instans af hvert delt modul indlæses. `eager: true`-optionen sikrer, at det delte modul indlæses ivrigt (dvs. før nogen andre moduler).
Avancerede Module Federation-teknikker
Module Federation tilbyder mange avancerede funktioner, der kan hjælpe dig med at bygge endnu mere sofistikerede micro-frontend-arkitekturer.
Dynamiske Remotes
I stedet for at hardcode URL'erne for remote-applikationer i Webpack-konfigurationen, kan du indlæse dem dynamisk ved kørsel. Dette giver dig mulighed for let at opdatere placeringen af remote-applikationer uden at skulle genbygge host-applikationen.
For eksempel kan du gemme URL'erne for remote-applikationer i en konfigurationsfil eller en database og indlæse dem dynamisk ved hjælp af JavaScript.
```javascript // In webpack.config.js remotes: { remote: `promise new Promise(resolve => { const urlParams = new URLSearchParams(window.location.search); const remoteUrl = urlParams.get('remote'); // Assume remoteUrl is something like 'http://localhost:3001/remoteEntry.js' const script = document.createElement('script'); script.src = remoteUrl; script.onload = () => { // the key of module federation is that the remote app is // available using the name in the remote resolve(window.remote); }; document.head.appendChild(script); })`, }, ```Nu kan du indlæse host-appen med en query-parameter `?remote=http://localhost:3001/remoteEntry.js`
Versionerede Delte Moduler
Module Federation kan automatisk håndtere versionering og deduplikering af delte moduler for at sikre, at kun én kompatibel version af hvert modul indlæses. Dette er især vigtigt, når man arbejder med store og komplekse applikationer med mange afhængigheder.
Du kan specificere versionsområdet for hvert delt modul i Webpack-konfigurationen.
```javascript // In webpack.config.js shared: { react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^18.0.0' }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^18.0.0' }, }, ```Brugerdefinerede Modul-Loaders
Module Federation giver dig mulighed for at definere brugerdefinerede modul-loaders, der kan bruges til at indlæse moduler fra forskellige kilder eller i forskellige formater. Dette kan være nyttigt til at indlæse moduler fra en CDN eller fra et brugerdefineret modul-register.
Deling af State mellem Micro-frontends
En af udfordringerne ved micro-frontend-arkitekturer er at dele state mellem forskellige micro-frontends. Der er flere tilgange, du kan anvende for at løse denne udfordring:
- URL-baseret state management: Gem state i URL'en og brug URL'en til at kommunikere mellem micro-frontends. Dette er en simpel og ligetil tilgang, men den kan blive besværlig for kompleks state.
- Brugerdefinerede events: Brug brugerdefinerede events til at udsende state-ændringer mellem micro-frontends. Dette giver en løs kobling mellem micro-frontends, men det kan være svært at administrere event-abonnementer.
- Delt state management-bibliotek: Brug et delt state management-bibliotek som Redux eller MobX til at administrere tilstanden for hele applikationen. Dette giver en centraliseret og konsekvent måde at administrere state på, men det kan introducere en afhængighed af et specifikt state management-bibliotek.
- Message Broker: Brug en message broker som RabbitMQ eller Kafka til at lette kommunikation og state-deling mellem micro-frontends. Dette er en mere kompleks løsning, men den tilbyder en høj grad af fleksibilitet og skalerbarhed.
Bedste Praksis for Implementering af Micro-frontends med Module Federation
Her er nogle bedste praksisser, du skal huske på, når du implementerer micro-frontends med Module Federation:
- Definer klare grænser for hver micro-frontend: Hver micro-frontend bør være ansvarlig for et specifikt forretningsdomæne eller en funktion og have veldefinerede grænseflader.
- Brug en konsistent teknologistak: Selvom Module Federation giver dig mulighed for at bruge forskellige teknologier til forskellige micro-frontends, er det generelt en god idé at bruge en konsistent teknologistak for at reducere kompleksiteten og forbedre vedligeholdelsen.
- Etabler klare kommunikationsprotokoller: Definer klare kommunikationsprotokoller for, hvordan micro-frontends skal interagere med hinanden.
- Automatiser udrulningsprocessen: Automatiser udrulningsprocessen for at sikre, at micro-frontends kan udrulles uafhængigt og pålideligt. Overvej at bruge CI/CD-pipelines og infrastructure-as-code-værktøjer.
- Overvåg ydeevnen af dine micro-frontends: Overvåg ydeevnen af dine micro-frontends for at identificere og løse eventuelle performance-flaskehalse. Brug værktøjer som Google Analytics, New Relic eller Datadog.
- Implementer robust fejlhåndtering: Implementer robust fejlhåndtering for at sikre, at din applikation er modstandsdygtig over for fejl.
- Omfavn en decentraliseret styringsmodel: Giv teams beføjelse til at træffe beslutninger om deres egne micro-frontends, samtidig med at der opretholdes overordnet konsistens og kvalitet.
Eksempler fra den Virkelige Verden på Module Federation i Praksis
Selvom specifikke casestudier ofte er fortrolige, er her nogle generelle scenarier, hvor Module Federation kan være utroligt nyttigt:
- E-handelsplatforme: Som nævnt tidligere kan store e-handelsplatforme bruge Module Federation til at bygge uafhængige micro-frontends for produktkataloget, indkøbskurven, betalingsprocessen og brugerkontoadministration. Dette giver forskellige teams mulighed for at arbejde på disse funktioner uafhængigt og udrulle dem uden at påvirke andre dele af applikationen. En global platform kunne tilpasse funktioner for forskellige regioner via remote moduler.
- Finansielle Serviceapplikationer: Finansielle serviceapplikationer har ofte komplekse brugergrænseflader med mange forskellige funktioner. Module Federation kan bruges til at bygge uafhængige micro-frontends for forskellige kontotyper, handelsplatforme og rapporterings-dashboards. Compliance-funktioner, der er unikke for visse lande, kan leveres via Module Federation.
- Sundhedsportaler: Sundhedsportaler kan bruge Module Federation til at bygge uafhængige micro-frontends for patientadministration, tidsbestilling og adgang til medicinske journaler. Forskellige moduler for forskellige forsikringsudbydere eller regioner kan indlæses dynamisk.
- Content Management Systems (CMS): Et CMS kan bruge Module Federation til at give brugere mulighed for at tilføje brugerdefineret funktionalitet til deres websteder ved at indlæse remote moduler fra tredjepartsudviklere. Forskellige temaer, plugins og widgets kan distribueres som uafhængige micro-frontends.
- Learning Management Systems (LMS): Et LMS kan tilbyde kurser, der er udviklet uafhængigt og integreret i en samlet platform via Module Federation. Opdateringer til individuelle kurser kræver ikke platformsdækkende genudrulninger.
Konklusion
JavaScript Module Federation i Webpack 5 giver en kraftfuld og fleksibel måde at bygge micro-frontend-arkitekturer på. Det giver dig mulighed for at dele kode mellem separat kompilerede JavaScript-applikationer ved kørsel, hvilket muliggør uafhængige deployments, teknologisk diversitet og forbedret team-autonomi. Ved at følge de bedste praksisser, der er beskrevet i denne guide, kan du udnytte Module Federation til at bygge skalerbare, vedligeholdelsesvenlige og innovative webapplikationer.
Fremtiden for frontend-udvikling hælder utvivlsomt mod modulære og distribuerede arkitekturer. Module Federation udgør et afgørende værktøj til at bygge disse moderne systemer, hvilket gør det muligt for teams at skabe komplekse applikationer med større hastighed, fleksibilitet og modstandsdygtighed. Efterhånden som teknologien modnes, kan vi forvente at se endnu flere innovative anvendelsestilfælde og bedste praksisser dukke op.