Mikrofrontendid: Skaalautuvate veebirakenduste arhitektuurimallid

Tänapäeva kiiresti arenevas digimaailmas muutuvad veebirakendused üha keerulisemaks. Organisatsioonid peavad kiiresti funktsioone tarnima, sageli itereerima ja säilitama kõrget kvaliteeditaset. Mikrofrontendid on tekkinud võimsa arhitektuurilise lähenemisviisina nende väljakutsete lahendamiseks, jaotades suured frontend-monoliidid väiksemateks, sõltumatuteks ja hallatavateks üksusteks.

Mis on mikrofrontendid?

Mikrofrontendid laiendavad mikroteenuste põhimõtteid frontendile. Ühe monoliitse frontend-rakenduse loomise asemel jaotab mikrofrontendide arhitektuur kasutajaliidese sõltumatuteks, juurutatavateks ja sageli ristfunktsionaalsete meeskondade omanduses olevateks komponentideks. Iga mikrofrontend toimib mini-rakendusena oma tehnoloogiapaki, arendustsükli ja juurutusliiniga. Peamine on see, et iga meeskond saab autonoomselt töötada, mis suurendab arenduse kiirust ja vastupidavust.

Mõelge sellele nagu maja ehitamisele. Selle asemel, et üks suur meeskond ehitab kogu maja nullist, on teil eraldi meeskonnad, kes vastutavad köögi, vannitubade, magamistubade ja elutubade eest. Iga meeskond saab valida oma eelistatud tööriistad ja tehnikad ning töötada iseseisvalt projekti oma osa lõpuleviimiseks. Lõpuks ühendatakse need komponendid, et moodustada ühtne ja funktsionaalne maja.

Mikrofrontendide eelised

Mikrofrontendide arhitektuuri kasutuselevõtt võib teie organisatsioonile tuua arvukalt eeliseid, sealhulgas:

• Suurenenud skaalautuvus: Sõltumatud meeskonnad saavad töötada korraga rakenduse erinevate osadega, võimaldades kiiremat funktsioonide arendamist ja juurutamist.
• Parem hooldatavus: Väiksemaid, sõltumatuid koodibaase on lihtsam mõista, testida ja hooldada.
• Tehnoloogiline mitmekesisus: Meeskonnad saavad valida oma konkreetse mikrofrontendi jaoks parima tehnoloogiapaki, ilma et neid piiraksid üldise rakenduse jaoks tehtud valikud. See võimaldab eksperimenteerimist ja innovatsiooni.
• Iseseisev juurutamine: Iga mikrofrontendi saab iseseisvalt juurutada, vähendades suuremahuliste juurutuste riski ja võimaldades kiiremaid itereerimistsükleid. See võimaldab pidevat tarnimist ja kiiremat turule tuleku aega.
• Autonoomsed meeskonnad: Meeskondadel on oma mikrofrontendide täielik omand, mis soodustab vastutustunnet ja arvestatavust. See autonoomia suurendab motivatsiooni ja tootlikkust.
• Koodi korduvkasutamine: Ühiseid komponente saab jagada erinevate mikrofrontendide vahel, vähendades koodi dubleerimist ja parandades ühtsust.
• Vastupidavus: Kui üks mikrofrontend ebaõnnestub, ei pruugi see kogu rakendust rivist välja viia. Teised mikrofrontendid saavad jätkuvalt iseseisvalt toimida.

Mikrofrontendide puudused

Kuigi mikrofrontendid pakuvad märkimisväärseid eeliseid, toovad need kaasa ka mõningaid väljakutseid, mida tuleb hoolikalt kaaluda:

• Suurenenud keerukus: Mitme mikrofrontendi haldamine võib olla keerulisem kui ühe monoliitse rakenduse haldamine. See nõuab robustset infrastruktuuri, jälgimist ja tööriistu.
• Kõrgem esialgne investeering: Mikrofrontendide infrastruktuuri ja tööriistade loomine võib nõuda märkimisväärset ettemakstud investeeringut.
• Integratsiooniväljakutsed: Erinevate mikrofrontendide integreerimine ühtseks kasutajakogemuseks võib olla keeruline. Hoolikas planeerimine ja koordineerimine on hädavajalik.
• Risti-lõikuvad mured: Risti-lõikuvate murede nagu autentimine, autoriseerimine ja marsruutimine haldamine võib mikrofrontendide arhitektuuris olla keerulisem.
• Toimivuskoormus: Mitme mikrofrontendi laadimine võib tekitada toimivuskoormust, eriti kui seda pole õigesti optimeeritud.
• Suurenenud suhtluskoormus: Meeskonnad peavad tõhusalt suhtlema ja koostööd tegema, et tagada erinevate mikrofrontendide hea koostöö.
• Operatiivne koormus: Mitme mikrofrontendi juurutamine ja haldamine nõuab rohkem operatiivset pingutust kui ühe monoliitse rakenduse puhul.

Mikrofrontendide arhitektuurimallid

Mikrofrontendide juurutamiseks saab kasutada mitmeid arhitektuurimalle. Igal mallil on oma tugevused ja nõrkused ning parim valik sõltub teie rakenduse konkreetsetest nõuetest.

1. Ehitusaja integratsioon

Selles mudelis ehitatakse ja juurutatakse mikrofrontendid eraldiseisvate pakettidena, mis seejärel kogutakse ehitusajal kokku, et luua lõplik rakendus. See lähenemisviis on lihtne rakendada, kuid pakub vähem paindlikkust ja iseseisvat juurutamist.

Näide: E-kaubanduse platvormi ehitav ettevõte. „Tootekataloogi“ mikrofrontend, „ostukorvi“ mikrofrontend ja „makse“ mikrofrontend on eraldi välja töötatud. Ehitusprotsessi ajal integreeritakse need üksikud komponendid Webpack Module Federationi või sarnase tööriista abil üheks juurutuspaketiks.

Eelised:

• Lihtne rakendada
• Hea toimivus

Puudused:

• Piiratud paindlikkus
• Nõuab kogu rakenduse uuesti juurutamist mis tahes muudatuste korral
• Ei ole tõeliselt iseseisev juurutamine

2. Käitusaja integratsioon iframes kaudu

See mudel kasutab iframes’id mikrofrontendide ühe lehe sisse manustamiseks. Iga iframe toimib mikrofrontendile sõltumatu konteinerina, võimaldades täielikku isolatsiooni ja iseseisvat juurutamist. Iframes’id võivad aga tekitada toimivuskoormust ja piiranguid kommunikatsiooni ja kujunduse osas.

Näide: Ülemaailmne finantsteenuste ettevõte soovib integreerida erinevaid rakendusi üheks juhtpaneeliks. Iga rakendus (nt „kauplemisplatvorm“, „riskijuhtimissüsteem“, „portfellianalüüsi tööriist“) juurutatakse eraldi mikrofrontendina ja laaditakse iframes’i. Peamine juhtpaneel toimib konteinerina, pakkudes ühtset navigeerimiskogemust.

Eelised:

• Täielik isolatsioon
• Iseseisev juurutamine

Puudused:

• Toimivuskoormus
• Iframes’ide vahelised kommunikatsiooniprobleemid
• Kujunduse ebajärjepidevused
• Ligipääsetavuse probleemid

3. Käitusaja integratsioon Web Componentide kaudu

Web Componentid pakuvad standardset viisi korduvkasutatavate kohandatud HTML-elementide loomiseks. Selles mudelis rakendatakse iga mikrofrontend veebikomponendina, mida seejärel saab standardse HTML-märgistuse abil lehel kokku panna. See lähenemisviis pakub head paindlikkust ja koostalitlusvõimet, kuid nõuab hoolikat planeerimist ja koordineerimist, et tagada ühtsus ja vältida nimekonflikte.

Näide: Suur meediaorganisatsioon loob uudisteveebisaiti. „Artikli kuvamise“ mikrofrontend, „videopleieri“ mikrofrontend ja „kommentaaride sektsiooni“ mikrofrontend on kõik rakendatud veebikomponentidena. Neid komponente saab seejärel dünaamiliselt laadida ja lehel kokku panna, lähtudes kuvatavast sisust.

Eelised:

• Hea paindlikkus
• Koostalitlusvõime
• Korduvkasutamine

Puudused:

• Nõuab hoolikat planeerimist ja koordineerimist
• Võimalikud nimekonfliktid
• Brauseri ühilduvusprobleemid (kuigi polüfillid on olemas)

4. Käitusaja integratsioon JavaScripti kaudu

See mudel hõlmab mikrofrontendide dünaamilist laadimist ja renderdamist JavaScripti abil. Kesksel orkestreeriv komponent vastutab erinevate mikrofrontendide lehel hankimise ja renderdamise eest. See lähenemisviis pakub maksimaalset paindlikkust ja kontrolli, kuid nõuab sõltuvuste ja marsruutimise hoolikat haldamist.

Näide: Rahvusvaheline telekommunikatsiooniettevõte loob klienditeeninduse portaali. „Konto haldamise“ mikrofrontend, „arveldusteabe“ mikrofrontend ja „veaparanduse“ mikrofrontend laaditakse dünaamiliselt JavaScripti abil, lähtudes kasutaja profiilist ja tema poolt täidetavast ülesandest. Keskmine marsruutija määrab URL-i põhjal, millist mikrofrontendi laadida.

Eelised:

• Maksimaalne paindlikkus ja kontroll
• Dünaamiline laadimine ja renderdamine

Puudused:

• Keerukas rakendamine
• Nõuab sõltuvuste ja marsruutimise hoolikat haldamist
• Võimalikud toimivuse kitsaskohad
• Suurenenud turvalisuse kaalutlused

5. Käitusaja integratsioon Edge Side Includes (ESI) kaudu

ESI on märgistuskeel, mis võimaldab teil dünaamiliselt lisada sisufra­gmente lehele serva serveris (nt CDN). Seda mudelit saab kasutada mikrofrontendide kokkupanemiseks serval, võimaldades kiiret ja tõhusat renderdamist. ESI-l on aga piiratud brauseri tugi ja seda võib olla raske siluda.

Näide: Ülemaailmne e-kaubanduse jaemüüja kasutab oma veebisaidi edastamiseks CDN-i. „Tootusoovituste“ mikrofrontend renderdatakse ESI abil ja lisatakse toote detailide lehele. See võimaldab jaemüüjal isikupärastada soovitusi kasutaja sirvimisajaloo põhjal, ilma et see mõjutaks lehe toimivust.

Eelised:

• Kiire ja tõhus renderdamine
• Parem toimivus

Puudused:

• Piiratud brauseri tugi
• Raske siluda
• Nõuab spetsialiseeritud infrastruktuuri

6. Käitusaja integratsioon Server Side Includes (SSI) kaudu

Sarnaselt ESI-le on SSI käsklus, mis võimaldab teil serveris veebilehele faile lisada. Kuigi vähem dünaamiline kui mõned valikud, pakub see põhilist koostemehhanismi. Seda kasutatakse tavaliselt lihtsamate veebisaitide puhul ja see on moodsamates mikrofrontendide arhitektuurides vähem levinud.

Näide: Väike rahvusvaheline veebipood kasutab SSI-d, et lisada kõikidele oma veebisaidi lehtedele ühine päis ja jalus. Päis ja jalus salvestatakse eraldi failidesse ja lisatakse SSI direktiivide abil.

Eelised:

• Lihtne rakendamine

Puudused:

• Piiratud paindlikkus
• Ei sobi keerukate mikrofrontendide arhitektuuride jaoks

Sobiva arhitektuurimalli valimine

Parim arhitektuurimall teie mikrofrontendide juurutamiseks sõltub mitmest tegurist, sealhulgas:

• Teie rakenduse keerukus: Lihtsamate rakenduste jaoks võivad ehitusaja integratsioon või iframes olla piisavad. Keerukamate rakenduste jaoks võivad veebikomponendid või JavaScripti-põhine integratsioon olla sobivamad.
• Nõutav iseseisvuse tase: Kui vajate maksimaalset iseseisvust ja paindlikkust, on JavaScripti või veebikomponentide kaudu käitusaja integratsioon parim valik.
• Teie meeskonna oskused ja kogemused: Valige mudel, milles teie meeskond tunneb end mugavalt ja omab selle juurutamiseks vajalikke oskusi.
• Teie infrastruktuur ja tööriistad: Veenduge, et teie infrastruktuur ja tööriistad toetaksid valitud mudelit.
• Toimivusnõuded: Kaaluge iga mudeli toimivusimplikatsioone ja valige see, mis kõige paremini teie vajadustele vastab.

Praktilised kaalutlused mikrofrontendide juurutamisel

Mikrofrontendide arhitektuuri juurutamine nõuab hoolikat planeerimist ja täitmist. Siin on mõned praktilised kaalutlused, mida meeles pidada:

• Looge selged piirid: Määratlege mikrofrontendide vahel selged piirid, et tagada nende tõeline sõltumatus.
• Määrake ühine liides: Määratlege ühine liides mikrofrontendide vaheliseks suhtlemiseks, et tagada koostalitlusvõime.
• Juurdke robustne marsruutimismehhanism: Juurdke robustne marsruutimismehhanism, et tagada kasutajate sujuv navigeerimine mikrofrontendide vahel.
• Hallake jagatud sõltuvusi: Hallake jagatud sõltuvusi hoolikalt, et vältida konflikte ja tagada ühtsus.
• Juurdke põhjalik testimisstrateegia: Juurdke põhjalik testimisstrateegia, et tagada mikrofrontendide hea koostöö.
• Jälgige toimivust: Jälgige mikrofrontendide toimivust, et tuvastada ja kõrvaldada kõik kitsaskohad.
• Looge selge omand: Määrake iga mikrofrontendile konkreetse meeskonna selge omand.
• Dokumenteerige kõik: Dokumenteerige mikrofrontendide arhitektuur, disain ja juurutamine, et tagada kõigi ühel lehel olemine.
• Turvalisuse kaalutlused: Juurdke robustsed turvameetmed, et kaitsta rakendust haavatavuste eest.

Reaalse maailma näited mikrofrontendide kasutuselevõtust

Mitmed organisatsioonid on edukalt kasutusele võtnud mikrofrontendide arhitektuure, et ehitada skaalautuvaid ja hooldatavaid veebirakendusi. Siin on mõned näited:

• Spotify: Spotify kasutab oma lauaarvutirakenduse ehitamiseks mikrofrontende. Erinevad meeskonnad vastutavad rakenduse erinevate osade eest, nagu muusikapleier, otsingufunktsioon ja sotsiaalsed funktsioonid.
• IKEA: IKEA kasutab oma e-kaubanduse veebisaiti ehitamiseks mikrofrontende. Erinevad meeskonnad vastutavad veebisaidi erinevate osade eest, nagu tootekataloog, ostukorv ja makseprotsess.
• DAZN: DAZN, spordistriimiteenus, kasutab oma veebirakenduse ehitamiseks mikrofrontende. See võimaldab neil sõltumatult värskendada funktsioone erinevates spordialades ja piirkondades.
• OpenTable: OpenTable, veebipõhine restoranibroneerimisteenus, kasutab oma platvormi erinevate aspektide haldamiseks mikrofrontende, võimaldades kiiremaid arendus- ja juurutustsükleid.

Järeldus

Mikrofrontendid pakuvad veenvat arhitektuurilist lähenemisviisi skaalautuvate, hooldatavate ja vastupidavate veebirakenduste ehitamiseks. Kuigi need toovad kaasa mõningaid väljakutseid, võivad suurenenud arenduse kiirus, parem hooldatavus ja tehnoloogiline mitmekesisus olla märkimisväärsed eelised. Hoolikalt kaaludes erinevaid arhitektuurimalle ja praktilisi kaalutlusi, saavad organisatsioonid edukalt kasutada mikrofrontende ja saada sellest võimsast lähenemisviisist kasu. Võti on valida oma konkreetsetele vajadustele sobivaim mudel ja investeerida vajalikku infrastruktuuri, tööriistadesse ja koolitusse, et tagada edukas juurutamine. Kuna veebirakendused kasvavad jätkuvalt keerukuseks, muutuvad mikrofrontendid tõenäoliselt üha olulisemaks arhitektuurimalliks kaasaegsete, skaalautuvate ja hooldatavate kasutajaliideste loomisel.