Mikro-kasutajaliidesed: põhjalik juhend moodulite föderatsioonile

Pidevalt arenevas veebiarenduse maastikul võib suurte ja keerukate kasutajaliidese rakenduste loomine ja hooldamine muutuda märkimisväärseks väljakutseks. Monoliitsed kasutajaliidesed, kus kogu rakendus on üksainus, tihedalt seotud koodibaas, põhjustavad sageli aeglasemaid arendustsükleid, suurenenud juurutusriske ja raskusi üksikute funktsioonide skaleerimisel.

Mikro-kasutajaliidesed pakuvad lahendust, jagades kasutajaliidese väiksemateks, iseseisvateks ja hallatavateks üksusteks. See arhitektuuriline lähenemine võimaldab meeskondadel töötada autonoomselt, juurutada iseseisvalt ja valida oma spetsiifilistele vajadustele kõige paremini sobivad tehnoloogiad. Üks paljulubavamaid tehnoloogiaid mikro-kasutajaliideste rakendamiseks on moodulite föderatsioon (Module Federation).

Mis on mikro-kasutajaliidesed?

Mikro-kasutajaliidesed on arhitektuuristiil, kus kasutajaliidese rakendus koosneb mitmest väiksemast, iseseisvast kasutajaliidese rakendusest. Neid rakendusi saavad arendada, juurutada ja hooldada erinevad meeskonnad, kasutades erinevaid tehnoloogiaid ja ilma, et oleks vaja koordineerimist kompileerimise ajal. Iga mikro-kasutajaliides vastutab kogu rakenduse konkreetse funktsiooni või domeeni eest.

Mikro-kasutajaliideste põhiprintsiibid:

Tehnoloogiast sõltumatu: Meeskonnad saavad valida oma konkreetse mikro-kasutajaliidese jaoks parima tehnoloogiakomplekti.
Isoleeritud meeskondade koodibaasid: Igal mikro-kasutajaliidesel on oma iseseisev koodibaas, mis võimaldab iseseisvat arendust ja juurutamist.
Iseseisev juurutamine: Ühe mikro-kasutajaliidese muudatused ei nõua kogu rakenduse uuesti juurutamist.
Autonoomsed meeskonnad: Meeskonnad vastutavad oma mikro-kasutajaliidese eest ja saavad töötada iseseisvalt.
Järkjärguline uuendamine: Üksikuid mikro-kasutajaliideseid saab uuendada või asendada, ilma et see mõjutaks ülejäänud rakendust.

Tutvustame moodulite föderatsiooni

Moodulite föderatsioon on JavaScripti arhitektuur, mis on sisse viidud Webpack 5-s ja mis võimaldab JavaScripti rakendusel dünaamiliselt laadida koodi teisest rakendusest käitusajal. See tähendab, et erinevad rakendused saavad omavahel mooduleid jagada ja tarbida, isegi kui need on ehitatud erinevate tehnoloogiatega või juurutatud erinevatesse serveritesse.

Moodulite föderatsioon pakub võimsat mehhanismi mikro-kasutajaliideste rakendamiseks, võimaldades erinevatel kasutajaliidese rakendustel üksteisele mooduleid avada ja tarbida. See võimaldab erinevate mikro-kasutajaliideste sujuvat integreerimist ühtseks, sidusaks kasutajakogemuseks.

Moodulite föderatsiooni peamised eelised:

Koodi jagamine: Mikro-kasutajaliidesed saavad jagada koodi ja komponente, vähendades dubleerimist ja parandades järjepidevust.
Käitusajaline integratsioon: Mikro-kasutajaliideseid saab integreerida käitusajal, mis võimaldab dünaamilist komponeerimist ja uuendusi.
Iseseisvad juurutused: Mikro-kasutajaliideseid saab juurutada iseseisvalt, ilma et oleks vaja koordineerimist või teiste rakenduste uuesti juurutamist.
Tehnoloogiast sõltumatu: Mikro-kasutajaliidesed võivad olla ehitatud erinevate tehnoloogiatega ja neid saab siiski integreerida moodulite föderatsiooni abil.
Lühemad kompileerimisajad: Koodi ja sõltuvuste jagamisega võib moodulite föderatsioon lühendada kompileerimisaegu ja parandada arendusefektiivsust.

Kuidas moodulite föderatsioon töötab

Moodulite föderatsioon töötab, määratledes kahte tüüpi rakendusi: host ja remote. Host-rakendus on peamine rakendus, mis tarbib mooduleid teistest rakendustest. Remote-rakendus on rakendus, mis avab mooduleid teiste rakenduste tarbimiseks.

Kui host-rakendus kohtab impordikäsku moodulile, mille on avanud remote-rakendus, laadib Webpack dünaamiliselt remote-rakenduse ja lahendab impordi käitusajal. See võimaldab host-rakendusel kasutada moodulit remote-rakendusest nii, nagu see oleks osa tema enda koodibaasist.

Moodulite föderatsiooni põhimõisted:

Host: Rakendus, mis tarbib mooduleid remote-rakendustest.
Remote: Rakendus, mis avab mooduleid teiste rakenduste tarbimiseks.
Avatud moodulid: Moodulid, mille remote-rakendus teeb teistele rakendustele tarbimiseks kättesaadavaks.
Jagatud moodulid: Moodulid, mida jagatakse host- ja remote-rakenduste vahel, vähendades dubleerimist ja parandades jõudlust.

Mikro-kasutajaliideste rakendamine moodulite föderatsiooniga: praktiline näide

Vaatleme lihtsat e-kaubanduse rakendust, millel on kolm mikro-kasutajaliidest: tootekataloog, ostukorv ja kasutajaprofiil.

Iga mikro-kasutajaliides on arendatud eraldi meeskonna poolt ja juurutatud iseseisvalt. Tootekataloog on ehitatud Reactiga, ostukorv Vue.js-iga ja kasutajaprofiil Angulariga. Peamine rakendus toimib hostina ja integreerib need kolm mikro-kasutajaliidest ühtseks kasutajaliideseks.

1. samm: Remote-rakenduste konfigureerimine

Kõigepealt peame iga mikro-kasutajaliidese konfigureerima remote-rakenduseks. See hõlmab avatavate moodulite ja kasutatavate jagatud moodulite määratlemist.

Tootekataloog (React)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'productCatalog',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ProductList': './src/components/ProductList',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
};

Selles konfiguratsioonis avame komponendi ProductList failist ./src/components/ProductList. Jagame ka react ja react-dom mooduleid host-rakendusega.

Ostukorv (Vue.js)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'shoppingCart',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ShoppingCart': './src/components/ShoppingCart',
      },
      shared: ['vue'],
    }),
  ],
};

Siin avame komponendi ShoppingCart ja jagame moodulit vue.

Kasutajaprofiil (Angular)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'userProfile',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './UserProfile': './src/components/UserProfile',
      },
      shared: ['@angular/core', '@angular/common', '@angular/router'],
    }),
  ],
};

Avame komponendi UserProfile ja jagame vajalikke Angulari mooduleid.

2. samm: Host-rakenduse konfigureerimine

Järgmisena peame konfigureerima host-rakenduse tarbima remote-rakenduste avatud mooduleid. See hõlmab remote'ide määratlemist ja nende vastavatele URL-idele vastendamist.

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'mainApp',
      remotes: {
        productCatalog: 'productCatalog@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
        shoppingCart: 'shoppingCart@http://localhost:3002/remoteEntry.js',
        userProfile: 'userProfile@http://localhost:3003/remoteEntry.js',
      },
      shared: ['react', 'react-dom', 'vue', '@angular/core', '@angular/common', '@angular/router'],
    }),
  ],
};

Selles konfiguratsioonis määratleme kolm remote'i: productCatalog, shoppingCart ja userProfile. Iga remote on vastendatud oma remoteEntry.js faili URL-iga. Jagame ka ühiseid sõltuvusi kõigi mikro-kasutajaliideste vahel.

3. samm: Moodulite tarbimine host-rakenduses

Lõpuks saame tarbida remote-rakenduste avatud mooduleid host-rakenduses. See hõlmab moodulite importimist dünaamiliste importide abil ja nende renderdamist sobivates kohtades.

import React, { Suspense } from 'react';
const ProductList = React.lazy(() => import('productCatalog/ProductList'));
const ShoppingCart = React.lazy(() => import('shoppingCart/ShoppingCart'));
const UserProfile = React.lazy(() => import('userProfile/UserProfile'));

function App() {
  return (
    <div>
      <h1>E-kaubanduse rakendus</h1>
      <Suspense fallback={<div>Laadin tootekataloogi...</div>}>
        <ProductList />
      </Suspense>
      <Suspense fallback={<div>Laadin ostukorvi...</div>}>
        <ShoppingCart />
      </Suspense>
      <Suspense fallback={<div>Laadin kasutajaprofiili...</div>}>
        <UserProfile />
      </Suspense>
    </div>
  );
}

export default App;

Kasutame React.lazy ja Suspense'i moodulite dünaamiliseks laadimiseks remote-rakendustest. See tagab, et moodulid laaditakse ainult siis, kui neid vaja on, parandades rakenduse jõudlust.

Täpsemad kaalutlused ja parimad tavad

Kuigi moodulite föderatsioon pakub võimsat mehhanismi mikro-kasutajaliideste rakendamiseks, on mitmeid täpsemaid kaalutlusi ja parimaid tavasid, mida tuleks meeles pidada.

Versioonihaldus ja ühilduvus

Moodulite jagamisel mikro-kasutajaliideste vahel on ülioluline hallata versioone ja tagada ühilduvus. Erinevatel mikro-kasutajaliidestel võivad olla erinevad sõltuvused või need võivad nõuda jagatud moodulite erinevaid versioone. Semantilise versioonimise kasutamine ja jagatud sõltuvuste hoolikas haldamine aitab vältida konflikte ja tagada mikro-kasutajaliideste sujuva koostöö.

Kaaluge tööriistu nagu `@module-federation/automatic-vendor-federation`, mis aitavad automatiseerida jagatud sõltuvuste haldamise protsessi.

Olekuhaldus

Oleku jagamine mikro-kasutajaliideste vahel võib olla keeruline. Erinevatel mikro-kasutajaliidestel võivad olla erinevad olekuhalduslahendused või need võivad vajada erinevat juurdepääsu jagatud olekule. Mikro-kasutajaliidese arhitektuuris oleku haldamiseks on mitu lähenemist, sealhulgas:

Jagatud olekuteegid: Globaalse oleku haldamiseks jagatud olekuteegi, nagu Redux või Zustand, kasutamine.
Kohandatud sündmused: Kohandatud sündmuste kasutamine olekumuudatuste edastamiseks mikro-kasutajaliideste vahel.
URL-põhine olek: Oleku kodeerimine URL-i ja selle jagamine mikro-kasutajaliideste vahel.

Parim lähenemine sõltub rakenduse konkreetsetest vajadustest ja mikro-kasutajaliideste vahelise sidususe tasemest.

Kommunikatsioon mikro-kasutajaliideste vahel

Mikro-kasutajaliidesed peavad sageli omavahel suhtlema, et vahetada andmeid või käivitada toiminguid. Selle saavutamiseks on mitu viisi, sealhulgas:

Kohandatud sündmused: Kohandatud sündmuste kasutamine sõnumite edastamiseks mikro-kasutajaliideste vahel.
Jagatud teenused: Jagatud teenuste loomine, millele pääsevad juurde kõik mikro-kasutajaliidesed.
Sõnumijärjekorrad: Sõnumijärjekorra kasutamine asünkroonseks suhtluseks mikro-kasutajaliideste vahel.

Õige kommunikatsioonimehhanismi valik sõltub interaktsioonide keerukusest ja soovitud lahtisidumise tasemest mikro-kasutajaliideste vahel.

Turvakaalutlused

Mikro-kasutajaliideste rakendamisel on oluline arvestada turvamõjudega. Iga mikro-kasutajaliides peaks vastutama oma turvalisuse eest, sealhulgas autentimise, autoriseerimise ja andmete valideerimise eest. Koodi ja andmete jagamine mikro-kasutajaliideste vahel peaks toimuma turvaliselt ja sobivate juurdepääsukontrollidega.

Tagage nõuetekohane sisendi valideerimine ja puhastamine, et vältida saidiüleste skriptimisrünnakute (XSS) haavatavusi. Uuendage regulaarselt sõltuvusi turvaaukude parandamiseks.

Testimine ja monitooring

Mikro-kasutajaliideste testimine ja monitooring võib olla keerukam kui monoliitsete rakenduste testimine ja monitooring. Iga mikro-kasutajaliidest tuleks testida iseseisvalt ja tuleks läbi viia integratsioonitestid, et tagada mikro-kasutajaliideste korrektne koostöö. Monitooring tuleks rakendada iga mikro-kasutajaliidese jõudluse ja seisundi jälgimiseks.

Rakendage täielikke (end-to-end) teste, mis hõlmavad mitut mikro-kasutajaliidest, et tagada sujuv kasutajakogemus. Jälgige rakenduse jõudlusnäitajaid, et tuvastada kitsaskohad ja parendusvaldkonnad.

Moodulite föderatsioon vs. teised mikro-kasutajaliideste lähenemised

Kuigi moodulite föderatsioon on võimas tööriist mikro-kasutajaliideste ehitamiseks, ei ole see ainus kättesaadav lähenemine. Teised levinud mikro-kasutajaliideste lähenemised hõlmavad:

Kompileerimisaegne integratsioon: Mikro-kasutajaliideste integreerimine kompileerimise ajal tööriistadega nagu Webpack või Parcel.
Käitusajaline integratsioon iframe'idega: Mikro-kasutajaliideste paigutamine iframe'idesse.
Veebikomponendid: Veebikomponentide kasutamine korduvkasutatavate kasutajaliidese elementide loomiseks, mida saab jagada mikro-kasutajaliideste vahel.
Single-SPA: Raamistiku nagu Single-SPA kasutamine mikro-kasutajaliideste marsruutimise ja orkestreerimise haldamiseks.

Igal lähenemisel on oma eelised ja puudused ning parim lähenemine sõltub rakenduse konkreetsetest vajadustest.

Moodulite föderatsioon vs. iframe'id

iframe'id pakuvad tugevat isolatsiooni, kuid nende haldamine võib olla tülikas ja need võivad negatiivselt mõjutada jõudlust iga iframe'i lisakulude tõttu. Kommunikatsioon iframe'ide vahel võib samuti olla keeruline.

Moodulite föderatsioon pakub sujuvamat integratsioonikogemust parema jõudluse ja lihtsama kommunikatsiooniga mikro-kasutajaliideste vahel. Siiski nõuab see jagatud sõltuvuste ja versioonide hoolikat haldamist.

Moodulite föderatsioon vs. Single-SPA

Single-SPA on metaraamistik, mis pakub ühtset lähenemist mikro-kasutajaliideste haldamiseks ja orkestreerimiseks. See pakub funktsioone nagu jagatud kontekst, marsruutimine ja olekuhaldus.

Moodulite föderatsiooni saab kasutada koos Single-SPA-ga, et pakkuda paindlikku ja skaleeritavat arhitektuuri keerukate mikro-kasutajaliideste rakenduste ehitamiseks.

Moodulite föderatsiooni kasutusjuhud

Moodulite föderatsioon sobib hästi mitmesuguste kasutusjuhtude jaoks, sealhulgas:

Suured ettevõtte rakendused: Suurte, keerukate ettevõtte rakenduste ehitamine ja hooldamine mitme meeskonnaga.
E-kaubanduse platvormid: Modulaarsete ja skaleeritavate e-kaubanduse platvormide loomine iseseisvate funktsioonidega nagu tootekataloogid, ostukorvid ja kassaprotsessid.
Sisuhaldussüsteemid (CMS): Paindlike ja laiendatavate CMS-platvormide arendamine kohandatavate sisumoodulitega.
Armatuurlauad ja analüütikaplatvormid: Interaktiivsete armatuurlaudade ja analüütikaplatvormide ehitamine iseseisvate vidinate ja visualiseeringutega.

Näiteks võtkem ülemaailmne e-kaubanduse ettevõte nagu Amazon. Nad võiksid kasutada moodulite föderatsiooni, et jaotada oma veebisait väiksemateks, iseseisvateks mikro-kasutajaliidesteks, nagu tootelehed, ostukorv, kassaprotsess ja kasutajakonto haldamise jaotis. Kõiki neid mikro-kasutajaliideseid saaksid arendada ja juurutada eraldi meeskonnad, mis võimaldaks kiiremaid arendustsükleid ja suuremat paindlikkust. Nad võiksid kasutada iga mikro-kasutajaliidese jaoks erinevaid tehnoloogiaid, näiteks Reacti tootelehtede jaoks, Vue.js-i ostukorvi jaoks ja Angulari kassaprotsessi jaoks. See võimaldab neil ära kasutada iga tehnoloogia tugevusi ja valida töö jaoks parima tööriista.

Teine näide on rahvusvaheline pank. Nad võiksid kasutada moodulite föderatsiooni, et ehitada pangandusplatvorm, mis on kohandatud iga piirkonna spetsiifilistele vajadustele. Neil võiks olla iga piirkonna jaoks erinevad mikro-kasutajaliidesed, millel on funktsioonid, mis on spetsiifilised selle piirkonna panganduseeskirjadele ja klientide eelistustele. See võimaldab neil pakkuda oma klientidele isikupärasemat ja asjakohasemat kogemust.

Kokkuvõte

Moodulite föderatsioon pakub võimsat ja paindlikku lähenemist mikro-kasutajaliideste ehitamiseks. See võimaldab meeskondadel töötada iseseisvalt, juurutada iseseisvalt ja valida oma vajadustele kõige paremini sobivad tehnoloogiad. Koodi ja sõltuvuste jagamisega võib moodulite föderatsioon lühendada kompileerimisaegu, parandada jõudlust ja lihtsustada arendusprotsessi.

Kuigi moodulite föderatsioonil on oma väljakutsed, nagu versioonihaldus ja olekuhaldus, saab neid lahendada hoolika planeerimise ning sobivate tööriistade ja tehnikate kasutamisega. Järgides parimaid tavasid ja arvestades selles juhendis käsitletud täpsemaid kaalutlusi, saate edukalt rakendada mikro-kasutajaliideseid moodulite föderatsiooniga ning ehitada skaleeritavaid, hooldatavaid ja iseseisvaid kasutajaliidese rakendusi.

Kuna veebiarenduse maastik areneb jätkuvalt, muutuvad mikro-kasutajaliidesed üha olulisemaks arhitektuurimustriks. Moodulite föderatsioon pakub tugeva aluse mikro-kasutajaliideste ehitamiseks ja on väärtuslik tööriist igale kasutajaliidese arendajale, kes soovib ehitada kaasaegseid, skaleeritavaid veebirakendusi.