JavaScript Module Federation: Bibliotheken für globale Zusammenarbeit teilen

In der heutigen, immer komplexeren Landschaft der Webentwicklung ist die Notwendigkeit einer effizienten Wiederverwendung von Code und einer nahtlosen Zusammenarbeit zwischen Teams wichtiger denn je. JavaScript Module Federation, ein leistungsstarkes Feature, das mit webpack 5 eingeführt wurde, bietet eine überzeugende Lösung für diese Herausforderungen. Es ermöglicht Ihnen, verteilte Anwendungen zu erstellen, indem separat kompilierte und bereitgestellte JavaScript-Anwendungen zur Laufzeit Code und Abhängigkeiten gemeinsam nutzen können. Dieser Blogbeitrag befasst sich mit den Feinheiten der Bibliotheksfreigabe mittels Module Federation und liefert praktische Beispiele und umsetzbare Einblicke für globale Entwicklungsteams.

Module Federation verstehen

Module Federation ermöglicht es einer JavaScript-Anwendung (dem Host), zur Laufzeit dynamisch Code von einer anderen Anwendung (dem Remote) zu laden und auszuführen. Dies eliminiert die Notwendigkeit der traditionellen Paketveröffentlichung und -nutzung über npm oder andere Paketregister, was Entwicklungs- und Bereitstellungsprozesse optimiert. Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem mehrere Teams an verschiedenen Teilen einer großen E-Commerce-Plattform arbeiten. Ein Team könnte für den Produktkatalog verantwortlich sein, während ein anderes den Warenkorb verwaltet. Mit Module Federation kann jedes Team seine jeweiligen Module unabhängig entwickeln und bereitstellen, und die Hauptanwendung kann diese Module dynamisch integrieren, ohne dass ein vollständiger Neuaufbau und eine erneute Bereitstellung erforderlich sind.

Warum Bibliotheken mit Module Federation teilen?

Das Teilen von Bibliotheken mittels Module Federation bietet mehrere wesentliche Vorteile:

• Reduzierte Bundle-Größe: Wenn mehrere Anwendungen dieselben Abhängigkeiten teilen, müssen diese Abhängigkeiten nur einmal geladen werden. Dies vermeidet redundanten Code im Bundle jeder Anwendung, was zu kleineren Bundle-Größen und schnelleren Ladezeiten führt. Betrachten Sie eine gängige UI-Bibliothek wie React oder Material-UI. Wenn mehrere Microfrontends diese Bibliotheken verwenden, verhindert das Teilen über Module Federation, dass jedes Microfrontend seine eigene Kopie einbindet, was zu erheblichen Leistungsverbesserungen führt.
• Verbesserte Code-Wiederverwendung: Das Teilen gemeinsamer Bibliotheken fördert die Wiederverwendung von Code über verschiedene Anwendungen hinweg, reduziert den Entwicklungsaufwand und verbessert die Code-Konsistenz. Anstatt Code über mehrere Projekte zu duplizieren, können Sie eine einzige Quelle der Wahrheit für gemeinsam genutzte Komponenten und Dienstprogramme pflegen. Beispielsweise kann eine Bibliothek mit Internationalisierungsfunktionen (i18n) über alle Anwendungen hinweg geteilt werden, um eine konsistente Lokalisierung in verschiedenen Teilen der Plattform sicherzustellen.
• Vereinfachtes Abhängigkeitsmanagement: Module Federation vereinfacht das Abhängigkeitsmanagement, indem es Anwendungen ermöglicht, Abhängigkeiten zur Laufzeit zu teilen. Dies eliminiert die Notwendigkeit, Versionen und Konflikte in einem zentralen Paketregister zu verwalten, und verringert das Risiko der „Dependency Hell“.
• Verbesserte Zusammenarbeit: Module Federation fördert die Zusammenarbeit zwischen Teams, indem es ihnen ermöglicht, Code und Abhängigkeiten ohne komplexe Arbeitsabläufe für die Paketveröffentlichung und -nutzung zu teilen. Teams können sich auf die Entwicklung ihrer spezifischen Module konzentrieren, in dem Wissen, dass sie sich leicht mit anderen Modulen über Module Federation integrieren können.
• Schnellere Entwicklungszyklen: Da Module unabhängig voneinander entwickelt und bereitgestellt werden können, erfordern Aktualisierungen an einem Modul nicht zwangsläufig eine erneute Bereitstellung der gesamten Anwendung. Dies führt zu schnelleren Entwicklungszyklen und kürzeren Iterationen.

Konfiguration der Bibliotheksfreigabe in Module Federation

Um Bibliotheken mit Module Federation zu teilen, müssen Sie die shared-Option in Ihrer webpack-Konfiguration einrichten. Die shared-Option gibt an, welche Bibliotheken zwischen der Host- und der Remote-Anwendung geteilt werden sollen. Sehen wir uns ein praktisches Beispiel an:

Beispiel: React und React DOM teilen

Angenommen, Sie haben zwei Anwendungen: eine Host-Anwendung (host-app) und eine Remote-Anwendung (remote-app). Beide Anwendungen verwenden React und React DOM. Um diese Bibliotheken zu teilen, müssen Sie die shared-Option sowohl in der webpack-Konfiguration des Hosts als auch des Remotes konfigurieren.

Host-Anwendung (host-app) webpack.config.js:

 const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;

 module.exports = {
  // ... andere webpack-Konfigurationsoptionen
  plugins: [
   new ModuleFederationPlugin({
    name: 'host_app',
    remotes: {
     'remote_app': 'remote_app@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
    },
    shared: {
     react: {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
     'react-dom': {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
    },
   }),
  ],
 };
 

Remote-Anwendung (remote-app) webpack.config.js:

 const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;

 module.exports = {
  // ... andere webpack-Konfigurationsoptionen
  plugins: [
   new ModuleFederationPlugin({
    name: 'remote_app',
    exposes: {
     './RemoteComponent': './src/RemoteComponent',
    },
    shared: {
     react: {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
     'react-dom': {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
    },
   }),
  ],
 };
 

Erklärung:

• shared: Diese Option definiert die zu teilenden Bibliotheken.
• react und react-dom: Dies sind die Namen der zu teilenden Bibliotheken.
• singleton: true: Diese Option stellt sicher, dass nur eine Instanz der Bibliothek geladen wird, auch wenn mehrere Anwendungen davon abhängen. Dies ist entscheidend für Bibliotheken wie React, bei denen mehrere Instanzen zu unerwartetem Verhalten führen können.
• requiredVersion: '^17.0.0': Diese Option gibt die erforderliche Version der Bibliothek an. Module Federation versucht, eine kompatible Version der Bibliothek basierend auf dem angegebenen Bereich aufzulösen. Die Verwendung von semantischen Versionsbereichen (z. B. ^17.0.0, ~17.0.0) ermöglicht Flexibilität bei gleichzeitiger Gewährleistung der Kompatibilität.

Erweiterte Freigabeoptionen

Die shared-Option bietet mehrere erweiterte Funktionen zur Feinabstimmung der Bibliotheksfreigabe:

• eager: Das Setzen von eager: true erzwingt das frühzeitige Laden des geteilten Moduls, vor allen anderen Modulen. Dies kann für Bibliotheken nützlich sein, die früh im Lebenszyklus der Anwendung initialisiert werden müssen.
• import: Mit dieser Option können Sie einen anderen Importpfad für die geteilte Bibliothek angeben. Dies kann nützlich sein, wenn die Bibliothek nicht unter dem Standardnamen verfügbar ist. Zum Beispiel könnten Sie import: 'lodash-es' verwenden, um die ES-Modulversion von Lodash zu importieren.
• version: Sie können die Version der geteilten Bibliothek explizit angeben. Dies kann nützlich sein, wenn Sie sicherstellen müssen, dass eine bestimmte Version in allen Anwendungen verwendet wird.
• shareScope: Module Federation ermöglicht es Ihnen, mehrere „Share Scopes“ (Teilungsbereiche) zu definieren. Dies kann nützlich sein, wenn Sie verschiedene Versionen derselben Bibliothek für unterschiedliche Teile Ihrer Anwendung isolieren müssen.
• strictVersion: Wenn auf true gesetzt, wird nur die exakt angegebene Version geteilt. Dies verringert die Flexibilität, erhöht aber die Vorhersagbarkeit.

Umgang mit Versionskonflikten

Eine der Herausforderungen beim Teilen von Bibliotheken mit Module Federation ist der Umgang mit Versionskonflikten. Wenn die Host- und Remote-Anwendungen unterschiedliche Versionen derselben Bibliothek benötigen, versucht Module Federation, eine kompatible Version aufzulösen. In einigen Fällen ist jedoch möglicherweise keine kompatible Version verfügbar, was zu Laufzeitfehlern führen kann.

Um Probleme mit Versionskonflikten zu mindern, ziehen Sie die folgenden Strategien in Betracht:

• Semantische Versionierung verwenden: Verwenden Sie semantische Versionsbereiche (z. B. ^17.0.0, ~17.0.0) in der requiredVersion-Option, um Flexibilität zu ermöglichen und gleichzeitig die Kompatibilität sicherzustellen.
• Exakte Versionen angeben: Wenn Sie sicherstellen müssen, dass eine bestimmte Version in allen Anwendungen verwendet wird, geben Sie die exakte Version in der version-Option an. Beachten Sie jedoch, dass dies die Flexibilität verringern und das Risiko von Konflikten erhöhen kann.
• Share Scopes verwenden: Wenn Sie verschiedene Versionen derselben Bibliothek für unterschiedliche Teile Ihrer Anwendung isolieren müssen, verwenden Sie Share Scopes.
• Versions-Fallbacks implementieren: Erwägen Sie die Implementierung von Versions-Fallbacks, um Fälle zu behandeln, in denen eine kompatible Version nicht aufgelöst werden kann. Dies könnte das Laden einer anderen Version der Bibliothek oder die Bereitstellung einer benutzerdefinierten Implementierung beinhalten.

Praktische Beispiele und Anwendungsfälle

Lassen Sie uns einige praktische Beispiele und Anwendungsfälle für die Bibliotheksfreigabe mit Module Federation untersuchen:

• Teilen von UI-Komponenten: Sie können UI-Komponenten wie Schaltflächen, Formulare und Navigationsleisten über verschiedene Anwendungen hinweg teilen. Dies fördert ein einheitliches Erscheinungsbild und reduziert den Entwicklungsaufwand. Zum Beispiel kann eine Design-System-Bibliothek mit wiederverwendbaren UI-Komponenten über alle Anwendungen in einer Organisation hinweg geteilt werden.
• Teilen von Hilfsfunktionen: Sie können Hilfsfunktionen wie Datumsformatierung, String-Manipulation und API-Wrapper über verschiedene Anwendungen hinweg teilen. Dies eliminiert die Notwendigkeit, Code zu duplizieren und sorgt für einheitliches Verhalten. Ein gängiges Beispiel ist eine Bibliothek mit Funktionen zur Handhabung von Währungsumrechnungen, die über Anwendungen für verschiedene Regionen hinweg geteilt werden kann.
• Teilen von State-Management-Bibliotheken: Sie können State-Management-Bibliotheken wie Redux oder Vuex über verschiedene Anwendungen hinweg teilen. Dies ermöglicht es Ihnen, das State-Management zu zentralisieren und den Datenfluss zu vereinfachen. Das Teilen von State-Management-Bibliotheken erfordert jedoch sorgfältige Überlegungen, um Konflikte zu vermeiden und die Datenkonsistenz zu gewährleisten.
• Microfrontend-Architektur: Module Federation eignet sich besonders gut für den Aufbau von Microfrontend-Architekturen. Jedes Microfrontend kann unabhängig entwickelt und bereitgestellt werden, und die Hauptanwendung kann diese Microfrontends dynamisch mit Module Federation integrieren. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität und Skalierbarkeit im Vergleich zu traditionellen monolithischen Architekturen. Stellen Sie sich eine große E-Commerce-Website vor, auf der verschiedene Teams Produktlisten, Warenkorb, Benutzerkonten und Zahlungsabwicklung verwalten. Jeder dieser Bereiche kann als separates Microfrontend erstellt und mit Module Federation integriert werden.
• Plugin-Systeme: Module Federation kann verwendet werden, um Plugin-Systeme zu erstellen, bei denen Drittentwickler Plugins erstellen und vertreiben können, die die Funktionalität einer Anwendung erweitern. Die Host-Anwendung kann Code von diesen Plugins dynamisch mit Module Federation laden und ausführen.

Best Practices für die Bibliotheksfreigabe mit Module Federation

Um eine erfolgreiche Bibliotheksfreigabe mit Module Federation zu gewährleisten, befolgen Sie diese Best Practices:

• Planen Sie Ihre Architektur: Planen Sie sorgfältig Ihre Anwendungsarchitektur und identifizieren Sie die Bibliotheken, die geteilt werden sollen. Berücksichtigen Sie die Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Anwendungen und das Potenzial für Code-Wiederverwendung.
• Verwenden Sie semantische Versionierung: Verwenden Sie semantische Versionierung für Ihre geteilten Bibliotheken, um Flexibilität zu ermöglichen und Kompatibilität sicherzustellen.
• Testen Sie gründlich: Testen Sie Ihre Anwendungen gründlich, um sicherzustellen, dass die geteilten Bibliotheken korrekt funktionieren. Achten Sie besonders auf Versionskompatibilität und potenzielle Konflikte.
• Überwachen Sie die Leistung: Überwachen Sie die Leistung Ihrer Anwendungen, um Leistungsengpässe im Zusammenhang mit der Bibliotheksfreigabe zu identifizieren. Optimieren Sie Ihre webpack-Konfiguration, um die Bundle-Größen zu minimieren und die Ladezeiten zu verbessern.
• Dokumentieren Sie Ihre Architektur: Dokumentieren Sie Ihre Anwendungsarchitektur und die geteilten Bibliotheken, um sicherzustellen, dass die Entwickler verstehen, wie das System funktioniert.
• Zentralisieren Sie die geteilte Konfiguration: Verwenden Sie einen zentralen Ort (z. B. ein geteiltes npm-Paket), um die gemeinsame Konfiguration für Module Federation über alle Anwendungen hinweg zu verwalten. Dies fördert die Konsistenz und verringert das Fehlerrisiko.
• Implementieren Sie Feature-Flags: Ziehen Sie für kritische gemeinsam genutzte Komponenten die Verwendung von Feature-Flags in Betracht, damit Sie bei Bedarf Änderungen schnell deaktivieren oder zurücksetzen können.

Überlegungen für globale Teams

Bei der Arbeit mit globalen Teams erfordert die Bibliotheksfreigabe über Module Federation zusätzliche Überlegungen:

• Kommunikation: Klare und konsistente Kommunikation ist von größter Bedeutung. Stellen Sie sicher, dass alle Teams die geteilten Bibliotheken, ihre Versionen und mögliche Breaking Changes verstehen. Nutzen Sie eine zentrale Dokumentationsplattform, um alle auf dem Laufenden zu halten.
• Zeitzonen: Berücksichtigen Sie unterschiedliche Zeitzonen bei der Planung von Meetings oder bei Änderungen an geteilten Bibliotheken. Koordinieren Sie Releases und Updates, um Störungen für Teams in verschiedenen Regionen zu minimieren.
• Kulturelle Unterschiede: Seien Sie sich kultureller Unterschiede in Kommunikationsstilen und Arbeitsweisen bewusst. Fördern Sie offene Kommunikation und Respekt für unterschiedliche Perspektiven.
• Übersetzung: Berücksichtigen Sie die Notwendigkeit der Übersetzung von Dokumentationen und Fehlermeldungen für Teams in verschiedenen Sprachen.
• Build- und Deployment-Pipelines: Etablieren Sie robuste Build- und Deployment-Pipelines, die die Komplexität verteilter Anwendungen bewältigen können. Nutzen Sie automatisiertes Testen und Monitoring, um Qualität und Stabilität zu gewährleisten.
• Sicherheit: Stellen Sie sicher, dass geteilte Bibliotheken den Sicherheitsstandards entsprechen, und führen Sie Sicherheitsaudits durch, um Schwachstellen zu vermeiden.
• Compliance: Stellen Sie die Einhaltung globaler Standards für Sicherheit und Datenschutz sicher.

Fazit

JavaScript Module Federation ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Erstellung verteilter Anwendungen und zur Förderung der Wiederverwendung von Code. Durch das Teilen von Bibliotheken mit Module Federation können Sie Bundle-Größen reduzieren, das Abhängigkeitsmanagement vereinfachen und die Zusammenarbeit zwischen Teams verbessern. Eine erfolgreiche Bibliotheksfreigabe erfordert jedoch sorgfältige Planung, gründliche Tests und die Einhaltung von Best Practices. Indem Sie die in diesem Blogbeitrag dargelegten Richtlinien befolgen, können Sie Module Federation nutzen, um skalierbare, wartbare und effiziente Anwendungen für ein globales Publikum zu erstellen.

Während sich die Landschaft der Webentwicklung weiterentwickelt, wird Module Federation zu einem immer wichtigeren Werkzeug für die Erstellung komplexer und verteilter Anwendungen. Durch die Übernahme dieser Technologie können Entwicklungsteams neue Ebenen der Zusammenarbeit und Effizienz erschließen und innovative Lösungen für Benutzer auf der ganzen Welt bereitstellen.

Weitere Ressourcen

• Webpack Module Federation Dokumentation: https://webpack.js.org/concepts/module-federation/
• Module Federation Beispiele: https://github.com/module-federation/module-federation-examples
• Blogbeiträge und Artikel zu Best Practices für Module Federation.