JavaScript Module Federation: Κοινή Χρήση Βιβλιοθηκών για Παγκόσμια Συνεργασία

Στο σημερινό, όλο και πιο σύνθετο τοπίο της ανάπτυξης web, η ανάγκη για αποτελεσματική επαναχρησιμοποίηση κώδικα και απρόσκοπτη συνεργασία μεταξύ ομάδων είναι πιο κρίσιμη από ποτέ. Το JavaScript Module Federation, ένα ισχυρό χαρακτηριστικό που εισήχθη με το webpack 5, προσφέρει μια πειστική λύση σε αυτές τις προκλήσεις. Σας επιτρέπει να δημιουργείτε κατανεμημένες εφαρμογές, επιτρέποντας σε ξεχωριστά μεταγλωττισμένες και αναπτυγμένες εφαρμογές JavaScript να μοιράζονται κώδικα και εξαρτήσεις κατά το χρόνο εκτέλεσης (runtime). Αυτό το άρθρο θα εμβαθύνει στις περιπλοκές της κοινής χρήσης βιβλιοθηκών χρησιμοποιώντας το Module Federation, παρέχοντας πρακτικά παραδείγματα και εφαρμόσιμες γνώσεις για ομάδες παγκόσμιας ανάπτυξης.

Κατανόηση του Module Federation

Το Module Federation επιτρέπει σε μια εφαρμογή JavaScript (τον host) να φορτώνει και να εκτελεί δυναμικά κώδικα από μια άλλη εφαρμογή (την remote) κατά το χρόνο εκτέλεσης. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για την παραδοσιακή δημοσίευση και κατανάλωση πακέτων μέσω του npm ή άλλων καταλόγων πακέτων, εξορθολογίζοντας τις διαδικασίες ανάπτυξης και ανάπτυξης. Φανταστείτε ένα σενάριο όπου πολλαπλές ομάδες εργάζονται σε διαφορετικά μέρη μιας μεγάλης πλατφόρμας ηλεκτρονικού εμπορίου. Μια ομάδα μπορεί να είναι υπεύθυνη για τον κατάλογο προϊόντων, ενώ μια άλλη διαχειρίζεται το καλάθι αγορών. Με το Module Federation, κάθε ομάδα μπορεί να αναπτύξει και να αναπτύξει τα αντίστοιχα modules της ανεξάρτητα, και η κύρια εφαρμογή μπορεί να ενσωματώσει δυναμικά αυτά τα modules χωρίς να απαιτείται πλήρης αναδόμηση και ανανέωση.

Γιατί να Μοιραστείτε Βιβλιοθήκες με το Module Federation;

Η κοινή χρήση βιβλιοθηκών με το Module Federation παρέχει πολλά σημαντικά οφέλη:

• Μειωμένο Μέγεθος του Bundle: Όταν πολλαπλές εφαρμογές μοιράζονται τις ίδιες εξαρτήσεις, αυτές οι εξαρτήσεις χρειάζεται να φορτωθούν μόνο μία φορά. Αυτό αποφεύγει τον περιττό κώδικα στο bundle κάθε εφαρμογής, με αποτέλεσμα μικρότερα μεγέθη bundle και ταχύτερους χρόνους φόρτωσης. Σκεφτείτε μια κοινή βιβλιοθήκη UI όπως το React ή το Material-UI. Εάν πολλαπλά microfrontends χρησιμοποιούν αυτές τις βιβλιοθήκες, η κοινή χρήση τους μέσω του Module Federation εμποδίζει κάθε microfrontend να συμπεριλάβει το δικό του αντίγραφο, οδηγώντας σε σημαντικές βελτιώσεις στην απόδοση.
• Βελτιωμένη Επαναχρησιμοποίηση Κώδικα: Η κοινή χρήση κοινών βιβλιοθηκών προωθεί την επαναχρησιμοποίηση κώδικα σε διαφορετικές εφαρμογές, μειώνοντας τον κόπο ανάπτυξης και βελτιώνοντας τη συνοχή του κώδικα. Αντί να αντιγράφετε κώδικα σε πολλαπλά έργα, μπορείτε να διατηρήσετε μια ενιαία πηγή αλήθειας για κοινά components και βοηθητικά προγράμματα. Για παράδειγμα, μια βιβλιοθήκη που περιέχει λειτουργίες διεθνοποίησης (i18n) μπορεί να μοιραστεί σε όλες τις εφαρμογές, εξασφαλίζοντας συνεπή τοπικοποίηση σε διαφορετικά μέρη της πλατφόρμας.
• Απλοποιημένη Διαχείριση Εξαρτήσεων: Το Module Federation απλοποιεί τη διαχείριση εξαρτήσεων επιτρέποντας στις εφαρμογές να μοιράζονται εξαρτήσεις κατά το χρόνο εκτέλεσης. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη διαχείρισης εκδόσεων και συγκρούσεων σε έναν κεντρικό κατάλογο πακέτων, μειώνοντας τον κίνδυνο της «κόλασης των εξαρτήσεων» (dependency hell).
• Ενισχυμένη Συνεργασία: Το Module Federation προάγει τη συνεργασία μεταξύ των ομάδων, επιτρέποντάς τους να μοιράζονται κώδικα και εξαρτήσεις χωρίς την ανάγκη για πολύπλοκες ροές εργασίας δημοσίευσης και κατανάλωσης πακέτων. Οι ομάδες μπορούν να επικεντρωθούν στην ανάπτυξη των συγκεκριμένων modules τους, γνωρίζοντας ότι μπορούν εύκολα να ενσωματωθούν με άλλα modules χρησιμοποιώντας το Module Federation.
• Ταχύτεροι Κύκλοι Ανάπτυξης: Επειδή τα modules μπορούν να αναπτυχθούν και να αναπτυχθούν ανεξάρτητα, οι ενημερώσεις σε ένα module δεν απαιτούν απαραίτητα την ανανέωση ολόκληρης της εφαρμογής. Αυτό οδηγεί σε ταχύτερους κύκλους ανάπτυξης και ταχύτερη επανάληψη.

Διαμόρφωση Κοινής Χρήσης Βιβλιοθηκών στο Module Federation

Για να μοιραστείτε βιβλιοθήκες χρησιμοποιώντας το Module Federation, πρέπει να διαμορφώσετε την επιλογή shared στη διαμόρφωση του webpack. Η επιλογή shared καθορίζει τις βιβλιοθήκες που πρέπει να μοιράζονται μεταξύ της host και της remote εφαρμογής. Ας δούμε ένα πρακτικό παράδειγμα:

Παράδειγμα: Κοινή χρήση React και React DOM

Υποθέστε ότι έχετε δύο εφαρμογές: μια host εφαρμογή (host-app) και μια remote εφαρμογή (remote-app). Και οι δύο εφαρμογές χρησιμοποιούν React και React DOM. Για να μοιραστείτε αυτές τις βιβλιοθήκες, πρέπει να διαμορφώσετε την επιλογή shared και στις δύο διαμορφώσεις webpack, της host και της remote.

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

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

 module.exports = {
  // ... other webpack configuration options
  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 Εφαρμογή (remote-app) webpack.config.js:

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

 module.exports = {
  // ... other webpack configuration options
  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',
     },
    },
   }),
  ],
 };
 

Επεξήγηση:

• shared: Αυτή η επιλογή ορίζει τις βιβλιοθήκες που θα μοιραστούν.
• react και react-dom: Αυτά είναι τα ονόματα των βιβλιοθηκών που θα μοιραστούν.
• singleton: true: Αυτή η επιλογή διασφαλίζει ότι μόνο ένα στιγμιότυπο της βιβλιοθήκης φορτώνεται, ακόμη και αν πολλαπλές εφαρμογές εξαρτώνται από αυτήν. Αυτό είναι κρίσιμο για βιβλιοθήκες όπως το React, όπου η ύπαρξη πολλαπλών στιγμιότυπων μπορεί να οδηγήσει σε απροσδόκητη συμπεριφορά.
• requiredVersion: '^17.0.0': Αυτή η επιλογή καθορίζει την απαιτούμενη έκδοση της βιβλιοθήκης. Το Module Federation θα προσπαθήσει να επιλύσει μια συμβατή έκδοση της βιβλιοθήκης με βάση το καθορισμένο εύρος. Η χρήση εύρους σημασιολογικής εκδοσιοποίησης (π.χ., ^17.0.0, ~17.0.0) επιτρέπει ευελιξία, διασφαλίζοντας παράλληλα τη συμβατότητα.

Προηγμένες Επιλογές Κοινής Χρήσης

Η επιλογή shared παρέχει πολλά προηγμένα χαρακτηριστικά για τη λεπτομερή ρύθμιση της κοινής χρήσης βιβλιοθηκών:

• eager: Η ρύθμιση eager: true αναγκάζει το κοινόχρηστο module να φορτωθεί αμέσως, πριν από οποιαδήποτε άλλα modules. Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο για βιβλιοθήκες που πρέπει να αρχικοποιηθούν νωρίς στον κύκλο ζωής της εφαρμογής.
• import: Αυτή η επιλογή σας επιτρέπει να καθορίσετε μια διαφορετική διαδρομή εισαγωγής για την κοινόχρηστη βιβλιοθήκη. Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο εάν η βιβλιοθήκη δεν είναι διαθέσιμη με το τυπικό όνομα. Για παράδειγμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε import: 'lodash-es' για να εισαγάγετε την έκδοση ES module του Lodash.
• version: Μπορείτε να καθορίσετε ρητά την έκδοση της κοινόχρηστης βιβλιοθήκης. Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο εάν πρέπει να διασφαλίσετε ότι μια συγκεκριμένη έκδοση χρησιμοποιείται σε όλες τις εφαρμογές.
• shareScope: Το Module Federation σας επιτρέπει να ορίσετε πολλαπλά πεδία κοινής χρήσης (share scopes). Αυτό μπορεί να είναι χρήσιμο εάν πρέπει να απομονώσετε διαφορετικές εκδόσεις της ίδιας βιβλιοθήκης για διαφορετικά μέρη της εφαρμογής σας.
• strictVersion: Όταν οριστεί σε true, θα μοιράζεται μόνο η ακριβής έκδοση που καθορίζεται. Αυτό μειώνει την ευελιξία αλλά αυξάνει την προβλεψιμότητα.

Χειρισμός Ασυμφωνιών Έκδοσης

Μία από τις προκλήσεις της κοινής χρήσης βιβλιοθηκών με το Module Federation είναι ο χειρισμός των ασυμφωνιών έκδοσης. Εάν η host και η remote εφαρμογή απαιτούν διαφορετικές εκδόσεις της ίδιας βιβλιοθήκης, το Module Federation θα προσπαθήσει να επιλύσει μια συμβατή έκδοση. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, μια συμβατή έκδοση μπορεί να μην είναι διαθέσιμη, οδηγώντας σε σφάλματα χρόνου εκτέλεσης.

Για να μετριάσετε τα προβλήματα ασυμφωνίας έκδοσης, εξετάστε τις ακόλουθες στρατηγικές:

• Χρήση Σημασιολογικής Εκδοσιοποίησης: Χρησιμοποιήστε εύρη σημασιολογικής εκδοσιοποίησης (π.χ., ^17.0.0, ~17.0.0) στην επιλογή requiredVersion για να επιτρέψετε ευελιξία, διασφαλίζοντας παράλληλα τη συμβατότητα.
• Καθορισμός Ακριβών Εκδόσεων: Εάν πρέπει να διασφαλίσετε ότι μια συγκεκριμένη έκδοση χρησιμοποιείται σε όλες τις εφαρμογές, καθορίστε την ακριβή έκδοση στην επιλογή version. Ωστόσο, να γνωρίζετε ότι αυτό μπορεί να μειώσει την ευελιξία και να αυξήσει τον κίνδυνο συγκρούσεων.
• Χρήση Πεδίων Κοινής Χρήσης (Share Scopes): Εάν πρέπει να απομονώσετε διαφορετικές εκδόσεις της ίδιας βιβλιοθήκης για διαφορετικά μέρη της εφαρμογής σας, χρησιμοποιήστε τα share scopes.
• Εφαρμογή Εφεδρικών Λύσεων Έκδοσης: Εξετάστε την εφαρμογή εναλλακτικών εκδόσεων (version fallbacks) για να χειριστείτε περιπτώσεις όπου δεν μπορεί να επιλυθεί μια συμβατή έκδοση. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει τη φόρτωση μιας διαφορετικής έκδοσης της βιβλιοθήκης ή την παροχή μιας προσαρμοσμένης υλοποίησης.

Πρακτικά Παραδείγματα και Περιπτώσεις Χρήσης

Ας εξερευνήσουμε μερικά πρακτικά παραδείγματα και περιπτώσεις χρήσης για την κοινή χρήση βιβλιοθηκών με το Module Federation:

• Κοινή Χρήση UI Components: Μπορείτε να μοιραστείτε UI components, όπως κουμπιά, φόρμες και μπάρες πλοήγησης, σε διαφορετικές εφαρμογές. Αυτό προωθεί μια συνεπή εμφάνιση και αίσθηση και μειώνει τον κόπο ανάπτυξης. Για παράδειγμα, μια βιβλιοθήκη συστήματος σχεδιασμού (design system) που περιέχει επαναχρησιμοποιήσιμα UI components μπορεί να μοιραστεί σε όλες τις εφαρμογές ενός οργανισμού.
• Κοινή Χρήση Βοηθητικών Συναρτήσεων: Μπορείτε να μοιραστείτε βοηθητικές συναρτήσεις, όπως μορφοποίηση ημερομηνίας, χειρισμό συμβολοσειρών και API wrappers, σε διαφορετικές εφαρμογές. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για αντιγραφή κώδικα και εξασφαλίζει συνεπή συμπεριφορά. Ένα συνηθισμένο παράδειγμα είναι μια βιβλιοθήκη που περιέχει συναρτήσεις για το χειρισμό μετατροπών νομισμάτων, η οποία μπορεί να μοιραστεί σε εφαρμογές που στοχεύουν σε διαφορετικές περιοχές.
• Κοινή Χρήση Βιβλιοθηκών Διαχείρισης Κατάστασης (State Management): Μπορείτε να μοιραστείτε βιβλιοθήκες διαχείρισης κατάστασης, όπως το Redux ή το Vuex, σε διαφορετικές εφαρμογές. Αυτό σας επιτρέπει να κεντρικοποιήσετε τη διαχείριση κατάστασης και να απλοποιήσετε τη ροή δεδομένων. Ωστόσο, η κοινή χρήση βιβλιοθηκών διαχείρισης κατάστασης απαιτεί προσεκτική εξέταση για την αποφυγή συγκρούσεων και τη διασφάλιση της συνέπειας των δεδομένων.
• Αρχιτεκτονική Microfrontend: Το Module Federation είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την κατασκευή αρχιτεκτονικών microfrontend. Κάθε microfrontend μπορεί να αναπτυχθεί και να αναπτυχθεί ανεξάρτητα, και η κύρια εφαρμογή μπορεί να ενσωματώσει δυναμικά αυτά τα microfrontends χρησιμοποιώντας το Module Federation. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία και επεκτασιμότητα σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μονολιθικές αρχιτεκτονικές. Σκεφτείτε έναν μεγάλο ιστότοπο ηλεκτρονικού εμπορίου όπου διαφορετικές ομάδες διαχειρίζονται τις λίστες προϊόντων, το καλάθι αγορών, τους λογαριασμούς χρηστών και την επεξεργασία πληρωμών. Κάθε ένα από αυτά τα τμήματα μπορεί να κατασκευαστεί ως ξεχωριστό microfrontend και να ενσωματωθεί χρησιμοποιώντας το Module Federation.
• Συστήματα Plugin: Το Module Federation μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή συστημάτων plugin όπου τρίτοι προγραμματιστές μπορούν να δημιουργήσουν και να διανείμουν plugins που επεκτείνουν τη λειτουργικότητα μιας εφαρμογής. Η host εφαρμογή μπορεί να φορτώσει και να εκτελέσει δυναμικά κώδικα από αυτά τα plugins χρησιμοποιώντας το Module Federation.

Βέλτιστες Πρακτικές για την Κοινή Χρήση Βιβλιοθηκών με το Module Federation

Για να διασφαλίσετε την επιτυχή κοινή χρήση βιβλιοθηκών με το Module Federation, ακολουθήστε αυτές τις βέλτιστες πρακτικές:

• Σχεδιάστε την Αρχιτεκτονική σας: Σχεδιάστε προσεκτικά την αρχιτεκτονική της εφαρμογής σας και προσδιορίστε τις βιβλιοθήκες που πρέπει να μοιραστούν. Λάβετε υπόψη τις εξαρτήσεις μεταξύ διαφορετικών εφαρμογών και τις δυνατότητες επαναχρησιμοποίησης κώδικα.
• Χρήση Σημασιολογικής Εκδοσιοποίησης: Χρησιμοποιήστε σημασιολογική εκδοσιοποίηση για τις κοινόχρηστες βιβλιοθήκες σας για να επιτρέψετε ευελιξία και να διασφαλίσετε τη συμβατότητα.
• Δοκιμάστε Ενδελεχώς: Δοκιμάστε ενδελεχώς τις εφαρμογές σας για να διασφαλίσετε ότι οι κοινόχρηστες βιβλιοθήκες λειτουργούν σωστά. Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στη συμβατότητα των εκδόσεων και στις πιθανές συγκρούσεις.
• Παρακολουθήστε την Απόδοση: Παρακολουθήστε την απόδοση των εφαρμογών σας για να εντοπίσετε τυχόν προβλήματα απόδοσης που σχετίζονται με την κοινή χρήση βιβλιοθηκών. Βελτιστοποιήστε τη διαμόρφωση του webpack για να ελαχιστοποιήσετε τα μεγέθη των bundle και να βελτιώσετε τους χρόνους φόρτωσης.
• Τεκμηριώστε την Αρχιτεκτονική σας: Τεκμηριώστε την αρχιτεκτονική της εφαρμογής σας και τις κοινόχρηστες βιβλιοθήκες για να διασφαλίσετε ότι οι προγραμματιστές κατανοούν πώς λειτουργεί το σύστημα.
• Κεντρικοποίηση της Κοινής Διαμόρφωσης: Χρησιμοποιήστε μια κεντρική τοποθεσία (π.χ., ένα κοινόχρηστο πακέτο npm) για τη διαχείριση της κοινής διαμόρφωσης για το Module Federation σε όλες τις εφαρμογές. Αυτό προωθεί τη συνέπεια και μειώνει τον κίνδυνο σφαλμάτων.
• Εφαρμογή Feature Flags: Για κρίσιμα κοινόχρηστα components, εξετάστε τη χρήση feature flags για να μπορείτε να απενεργοποιήσετε γρήγορα ή να επαναφέρετε αλλαγές εάν είναι απαραίτητο.

Σκέψεις για Παγκόσμιες Ομάδες

Όταν εργάζεστε με παγκόσμιες ομάδες, η κοινή χρήση βιβλιοθηκών μέσω του Module Federation απαιτεί πρόσθετες σκέψεις:

• Επικοινωνία: Η σαφής και συνεπής επικοινωνία είναι υψίστης σημασίας. Βεβαιωθείτε ότι όλες οι ομάδες κατανοούν τις κοινόχρηστες βιβλιοθήκες, τις εκδόσεις τους και τυχόν πιθανές αλλαγές που προκαλούν ασυμβατότητα. Χρησιμοποιήστε μια κεντρική πλατφόρμα τεκμηρίωσης για να κρατάτε όλους ενήμερους.
• Ζώνες Ώρας: Λάβετε υπόψη τις διαφορετικές ζώνες ώρας κατά τον προγραμματισμό συναντήσεων ή την πραγματοποίηση αλλαγών σε κοινόχρηστες βιβλιοθήκες. Συντονίστε τις εκδόσεις και τις ενημερώσεις για να ελαχιστοποιήσετε την αναστάτωση για τις ομάδες σε διαφορετικές περιοχές.
• Πολιτισμικές Διαφορές: Να είστε ενήμεροι για τις πολιτισμικές διαφορές στους τρόπους επικοινωνίας και τις εργασιακές πρακτικές. Ενθαρρύνετε την ανοιχτή επικοινωνία και τον σεβασμό στις διαφορετικές προοπτικές.
• Μετάφραση: Εξετάστε την ανάγκη μετάφρασης της τεκμηρίωσης και των μηνυμάτων σφάλματος για ομάδες σε διαφορετικές γλώσσες.
• Διαδικασίες Δόμησης και Ανάπτυξης: Δημιουργήστε ισχυρές διαδικασίες δόμησης και ανάπτυξης (build and deployment pipelines) που μπορούν να χειριστούν την πολυπλοκότητα των κατανεμημένων εφαρμογών. Χρησιμοποιήστε αυτοματοποιημένες δοκιμές και παρακολούθηση για να διασφαλίσετε την ποιότητα και τη σταθερότητα.
• Ασφάλεια: Βεβαιωθείτε ότι οι κοινόχρηστες βιβλιοθήκες πληρούν τα πρότυπα ασφαλείας και πραγματοποιήστε ελέγχους ασφαλείας για την πρόληψη ευπαθειών.
• Συμμόρφωση: Βεβαιωθείτε για τη συμμόρφωση με τα παγκόσμια πρότυπα ασφάλειας και προστασίας της ιδιωτικής ζωής των χρηστών.

Συμπέρασμα

Το JavaScript Module Federation είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την κατασκευή κατανεμημένων εφαρμογών και την προώθηση της επαναχρησιμοποίησης κώδικα. Μοιραζόμενοι βιβλιοθήκες με το Module Federation, μπορείτε να μειώσετε τα μεγέθη των bundle, να απλοποιήσετε τη διαχείριση εξαρτήσεων και να ενισχύσετε τη συνεργασία μεταξύ των ομάδων. Ωστόσο, η επιτυχής κοινή χρήση βιβλιοθηκών απαιτεί προσεκτικό σχεδιασμό, ενδελεχή δοκιμή και δέσμευση στις βέλτιστες πρακτικές. Ακολουθώντας τις οδηγίες που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο, μπορείτε να αξιοποιήσετε το Module Federation για να δημιουργήσετε επεκτάσιμες, συντηρήσιμες και αποδοτικές εφαρμογές για ένα παγκόσμιο κοινό.

Καθώς το τοπίο της ανάπτυξης web συνεχίζει να εξελίσσεται, το Module Federation είναι έτοιμο να γίνει ένα όλο και πιο σημαντικό εργαλείο για την κατασκευή πολύπλοκων και κατανεμημένων εφαρμογών. Υιοθετώντας αυτήν την τεχνολογία, οι ομάδες ανάπτυξης μπορούν να ξεκλειδώσουν νέα επίπεδα συνεργασίας και αποδοτικότητας, προσφέροντας καινοτόμες λύσεις σε χρήστες σε όλο τον κόσμο.

Περαιτέρω Πόροι

• Τεκμηρίωση του Webpack Module Federation: https://webpack.js.org/concepts/module-federation/
• Παραδείγματα Module Federation: https://github.com/module-federation/module-federation-examples
• Άρθρα και δημοσιεύσεις σε blog σχετικά με τις βέλτιστες πρακτικές του Module Federation.