JavaScript Module Federation: Håndtering af Versionskonflikter med Løsningsstrategier

JavaScript Module Federation er en kraftfuld funktion i webpack, der giver dig mulighed for at dele kode mellem uafhængigt implementerede JavaScript-applikationer. Dette muliggør oprettelsen af micro frontend-arkitekturer, hvor forskellige teams kan eje og implementere individuelle dele af en større applikation. Men denne distribuerede natur introducerer potentialet for versionskonflikter mellem delte afhængigheder. Denne artikel udforsker de grundlæggende årsager til disse konflikter og giver effektive strategier til at løse dem.

Forståelse af Versionskonflikter i Module Federation

I en Module Federation-opsætning kan forskellige applikationer (værter og fjernapplikationer) være afhængige af de samme biblioteker (f.eks. React, Lodash). Når disse applikationer udvikles og implementeres uafhængigt, kan de bruge forskellige versioner af disse delte biblioteker. Dette kan føre til runtime-fejl eller uventet adfærd, hvis vært- og fjernapplikationerne forsøger at bruge inkompatible versioner af det samme bibliotek. Her er en oversigt over de almindelige årsager:

• Forskellige Versionskrav: Hver applikation kan specificere et forskelligt versionsområde for en delt afhængighed i sin package.json-fil. For eksempel kan én applikation kræve react: ^16.0.0, mens en anden kræver react: ^17.0.0.
• Transitive Afhængigheder: Selvom afhængighederne på øverste niveau er konsistente, kan transitive afhængigheder (afhængigheder af afhængigheder) introducere versionskonflikter.
• Inkonsistente Byggeprocesser: Forskellige byggekonfigurationer eller bygningsværktøjer kan føre til, at forskellige versioner af delte biblioteker inkluderes i de endelige bundter.
• Asynkron Indlæsning: Module Federation involverer ofte asynkron indlæsning af fjernmoduler. Hvis værtapplikationen indlæser et fjernmodul, der er afhængigt af en anden version af et delt bibliotek, kan der opstå en konflikt, når fjernmodulet forsøger at tilgå det delte bibliotek.

Eksempelscenarie

Forestil dig, at du har to applikationer:

• Værtsapplikation (App A): Bruger React version 17.0.2.
• Fjernapplikation (App B): Bruger React version 16.8.0.

App A bruger App B som et fjernmodul. Når App A forsøger at rendere en komponent fra App B, som er afhængig af funktioner i React 16.8.0, kan den støde på fejl eller uventet adfærd, fordi App A kører React 17.0.2.

Strategier til Løsning af Versionskonflikter

Der kan anvendes flere strategier til at håndtere versionskonflikter i Module Federation. Den bedste tilgang afhænger af de specifikke krav til din applikation og arten af konflikterne.

1. Eksplicit Deling af Afhængigheder

Det mest grundlæggende skridt er eksplicit at erklære, hvilke afhængigheder der skal deles mellem vært- og fjernapplikationerne. Dette gøres ved hjælp af shared-indstillingen i webpack-konfigurationen for både værten og fjernapplikationerne.

// webpack.config.js (Vært og Fjernapplikation)
module.exports = {
  // ... andre konfigurationer
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... andre konfigurationer
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // eller et mere specifikt versionsområde
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // andre delte afhængigheder
      },
    }),
  ],
};

Lad os gennemgå shared-konfigurationsindstillingerne:

• singleton: true: Dette sikrer, at kun én instans af det delte modul bruges på tværs af alle applikationer. Dette er afgørende for biblioteker som React, hvor flere instanser kan føre til fejl. At sætte dette til true vil få Module Federation til at kaste en fejl, hvis forskellige versioner af det delte modul er inkompatible.
• eager: true: Som standard indlæses delte moduler dovent (lazily). At sætte eager til true tvinger det delte modul til at blive indlæst med det samme, hvilket kan hjælpe med at forhindre runtime-fejl forårsaget af versionskonflikter.
• requiredVersion: '^17.0.0': Dette specificerer den minimumsversion af det delte modul, der kræves. Dette giver dig mulighed for at håndhæve versionskompatibilitet mellem applikationer. Det anbefales stærkt at bruge et specifikt versionsområde (f.eks. ^17.0.0 eller >=17.0.0 <18.0.0) frem for et enkelt versionsnummer for at tillade patch-opdateringer. Dette er især kritisk i store organisationer, hvor flere teams kan bruge forskellige patch-versioner af den samme afhængighed.

2. Semantisk Versionering (SemVer) og Versionsområder

Overholdelse af principperne for Semantisk Versionering (SemVer) er afgørende for effektiv styring af afhængigheder. SemVer bruger et tredelt versionsnummer (MAJOR.MINOR.PATCH) og definerer regler for, hvordan hver del skal forøges:

• MAJOR: Forøges, når du laver inkompatible API-ændringer.
• MINOR: Forøges, når du tilføjer funktionalitet på en bagudkompatibel måde.
• PATCH: Forøges, når du laver bagudkompatible fejlrettelser.

Når du specificerer versionskrav i din package.json-fil eller i shared-konfigurationen, skal du bruge versionsområder (f.eks. ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2) for at tillade kompatible opdateringer, mens du undgår breaking changes. Her er en hurtig påmindelse om almindelige versionsområde-operatorer:

• ^ (Caret): Tillader opdateringer, der ikke ændrer det første ciffer, der ikke er nul. For eksempel tillader ^1.2.3 versionerne 1.2.4, 1.3.0, men ikke 2.0.0. ^0.2.3 tillader versioner 0.2.4, men ikke 0.3.0.
• ~ (Tilde): Tillader patch-opdateringer. For eksempel tillader ~1.2.3 versionerne 1.2.4, men ikke 1.3.0.
• >=: Større end eller lig med.
• <=: Mindre end eller lig med.
• >: Større end.
• <: Mindre end.
• =: Præcis lig med.
• *: Enhver version. Undgå at bruge * i produktion, da det kan føre til uforudsigelig adfærd.

3. Deduplikering af Afhængigheder

Værktøjer som npm dedupe eller yarn dedupe kan hjælpe med at identificere og fjerne duplikerede afhængigheder i din node_modules-mappe. Dette kan reducere sandsynligheden for versionskonflikter ved at sikre, at kun én version af hver afhængighed er installeret.

Kør disse kommandoer i din projektmappe:

npm dedupe
yarn dedupe

4. Brug af Module Federations Avancerede Delingskonfiguration

Module Federation giver mere avancerede muligheder for at konfigurere delte afhængigheder. Disse muligheder giver dig mulighed for at finjustere, hvordan afhængigheder deles og løses.

• version: Specificerer den nøjagtige version af det delte modul.
• import: Specificerer stien til det modul, der skal deles.
• shareKey: Giver dig mulighed for at bruge en anden nøgle til at dele modulet. Dette kan være nyttigt, hvis du har flere versioner af det samme modul, der skal deles under forskellige navne.
• shareScope: Specificerer det omfang, inden for hvilket modulet skal deles.
• strictVersion: Hvis sat til true, vil Module Federation kaste en fejl, hvis versionen af det delte modul ikke nøjagtigt matcher den specificerede version.

Her er et eksempel, der bruger shareKey og import-indstillingerne:

// webpack.config.js (Vært og Fjernapplikation)
module.exports = {
  // ... andre konfigurationer
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... andre konfigurationer
      shared: {
        react16: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^16.0.0',
        },
        react17: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

I dette eksempel deles både React 16 og React 17 under den samme shareKey ('react'). Dette giver vært- og fjernapplikationerne mulighed for at bruge forskellige versioner af React uden at forårsage konflikter. Dog bør denne tilgang bruges med forsigtighed, da den kan føre til øget bundlestørrelse og potentielle runtime-problemer, hvis de forskellige React-versioner er reelt inkompatible. Det er normalt bedre at standardisere på en enkelt React-version på tværs af alle micro frontends.

5. Brug af et Centraliseret Afhængighedsstyringssystem

For store organisationer med flere teams, der arbejder på micro frontends, kan et centraliseret afhængighedsstyringssystem være uvurderligt. Dette system kan bruges til at definere og håndhæve konsistente versionskrav for delte afhængigheder. Værktøjer som pnpm (med sin delte node_modules-strategi) eller tilpassede løsninger kan hjælpe med at sikre, at alle applikationer bruger kompatible versioner af delte biblioteker.

Eksempel: pnpm

pnpm bruger et indholdsadresserbart filsystem til at gemme pakker. Når du installerer en pakke, opretter pnpm et hard link til pakken i sit lager. Dette betyder, at flere projekter kan dele den samme pakke uden at duplikere filerne. Dette kan spare diskplads og forbedre installationshastigheden. Endnu vigtigere hjælper det med at sikre konsistens på tværs af projekter.

For at håndhæve konsistente versioner med pnpm kan du bruge filen pnpmfile.js. Denne fil giver dig mulighed for at ændre dit projekts afhængigheder, før de installeres. For eksempel kan du bruge den til at tilsidesætte versionerne af delte afhængigheder for at sikre, at alle projekter bruger den samme version.

// 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. Runtime Versionskontrol og Fallbacks

I nogle tilfælde er det måske ikke muligt fuldstændigt at eliminere versionskonflikter på byggetidspunktet. I disse situationer kan du implementere runtime versionskontrol og fallbacks. Dette indebærer at kontrollere versionen af et delt bibliotek under kørsel og levere alternative kodestier, hvis versionen ikke er kompatibel. Dette kan være komplekst og tilføjer overhead, men kan være en nødvendig strategi i visse scenarier.

// Eksempel: Runtime versionskontrol
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // Brug React 16-specifik kode
    return <div>React 16-komponent</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // Brug React 17-specifik kode
    return <div>React 17-komponent</div>;
  } else {
    // Angiv en fallback
    return <div>Ikke-understøttet React-version</div>;
  }
}

export default MyComponent;

Vigtige Overvejelser:

• Ydelsespåvirkning: Runtime-kontroller tilføjer overhead. Brug dem sparsomt.
• Kompleksitet: Håndtering af flere kodestier kan øge kodens kompleksitet og vedligeholdelsesbyrden.
• Testning: Test alle kodestier grundigt for at sikre, at applikationen opfører sig korrekt med forskellige versioner af delte biblioteker.

7. Test og Kontinuerlig Integration

Omfattende testning er afgørende for at identificere og løse versionskonflikter. Implementer integrationstests, der simulerer interaktionen mellem vært- og fjernapplikationerne. Disse tests bør dække forskellige scenarier, herunder forskellige versioner af delte biblioteker. Et robust Continuous Integration (CI) system bør automatisk køre disse tests, hver gang der foretages ændringer i koden. Dette hjælper med at fange versionskonflikter tidligt i udviklingsprocessen.

Bedste Praksis for CI Pipeline:

• Kør tests med forskellige afhængighedsversioner: Konfigurer din CI-pipeline til at køre tests med forskellige versioner af delte afhængigheder. Dette kan hjælpe dig med at identificere kompatibilitetsproblemer, før de når produktion.
• Automatiserede Afhængighedsopdateringer: Brug værktøjer som Renovate eller Dependabot til automatisk at opdatere afhængigheder og oprette pull-anmodninger. Dette kan hjælpe dig med at holde dine afhængigheder opdaterede og undgå versionskonflikter.
• Statisk Analyse: Brug statiske analyseværktøjer til at identificere potentielle versionskonflikter i din kode.

Eksempler fra den Virkelige Verden og Bedste Praksis

Lad os se på nogle eksempler fra den virkelige verden på, hvordan disse strategier kan anvendes:

• Scenarie 1: Stor E-handelsplatform

  En stor e-handelsplatform bruger Module Federation til at bygge sin butiksfacade. Forskellige teams ejer forskellige dele af butiksfacaden, såsom produktoversigtssiden, indkøbskurven og betalingssiden. For at undgå versionskonflikter bruger platformen et centraliseret afhængighedsstyringssystem baseret på pnpm. Filen pnpmfile.js bruges til at håndhæve konsistente versioner af delte afhængigheder på tværs af alle micro frontends. Platformen har også en omfattende testsuite, der inkluderer integrationstests, som simulerer interaktionen mellem de forskellige micro frontends. Automatiserede afhængighedsopdateringer via Dependabot bruges også til proaktivt at styre afhængighedsversioner.

• Scenarie 2: Finansiel Serviceapplikation

  En finansiel serviceapplikation bruger Module Federation til at bygge sin brugergrænseflade. Applikationen består af flere micro frontends, såsom kontooversigtssiden, transaktionshistoriksiden og investeringsporteføljesiden. På grund af strenge lovkrav skal applikationen understøtte ældre versioner af nogle afhængigheder. For at imødekomme dette bruger applikationen runtime versionskontrol og fallbacks. Applikationen har også en streng testproces, der inkluderer manuel test på forskellige browsere og enheder.

• Scenarie 3: Global Samarbejdsplatform

  En global samarbejdsplatform, der bruges på tværs af kontorer i Nordamerika, Europa og Asien, bruger Module Federation. Kerneplatformsteamet definerer et strengt sæt af delte afhængigheder med låste versioner. Individuelle funktionsteams, der udvikler fjernmoduler, skal overholde disse delte afhængighedsversioner. Byggeprocessen er standardiseret ved hjælp af Docker-containere for at sikre konsistente byggemiljøer på tværs af alle teams. CI/CD-pipelinen inkluderer omfattende integrationstests, der kører mod forskellige browserversioner og operativsystemer for at fange eventuelle potentielle versionskonflikter eller kompatibilitetsproblemer, der opstår fra forskellige regionale udviklingsmiljøer.

Konklusion

JavaScript Module Federation tilbyder en kraftfuld måde at bygge skalerbare og vedligeholdelsesvenlige micro frontend-arkitekturer. Det er dog afgørende at håndtere potentialet for versionskonflikter mellem delte afhængigheder. Ved eksplicit at dele afhængigheder, overholde Semantisk Versionering, bruge værktøjer til deduplikering af afhængigheder, udnytte Module Federations avancerede delingskonfiguration og implementere robust testning og kontinuerlige integrationspraksisser, kan du effektivt navigere i versionskonflikter og bygge robuste micro frontend-applikationer. Husk at vælge de strategier, der bedst passer til din organisations størrelse, kompleksitet og specifikke behov. En proaktiv og veldefineret tilgang til afhængighedsstyring er afgørende for succesfuldt at udnytte fordelene ved Module Federation.