راهنمای جامع مسیریابی میکر وفرانت‌اند در فرانت‌اند، بررسی استراتژی‌های ناوبری بین برنامه‌ای، مزایا، تکنیک‌های پیاده‌سازی و بهترین شیوه‌ها برای ساخت برنامه‌های وب مقیاس‌پذیر و قابل نگهداری.
روتر میکر وفرانت‌اند فرانت‌اند: ناوبری بین برنامه‌ای
در توسعه وب مدرن، معماری میکر وفرانت‌اند به عنوان روشی برای ساخت برنامه‌های بزرگ و پیچیده، محبوبیت قابل توجهی به دست آورده است. این معماری شامل تقسیم یک فرانت‌اند یکپارچه (monolithic) به واحدهای کوچکتر، مستقل و قابل استقرار (میکر وفرانت‌اندها) است. یکی از چالش‌های اصلی در این معماری، مدیریت ناوبری بین برنامه‌ای است که به کاربران اجازه می‌دهد به طور یکپارچه بین این میکر وفرانت‌اند‌های مستقل جابجا شوند. این مقاله یک راهنمای جامع برای مسیریابی میکر وفرانت‌اند و ناوبری بین برنامه‌ای ارائه می‌دهد.
میکر وفرانت‌اندها چه هستند؟
میکر وفرانت‌اندها یک سبک معماری هستند که در آن برنامه‌های فرانت‌اند قابل ارائه به صورت مستقل، در یک تجربه کاربری واحد و یکپارچه ترکیب می‌شوند. این مفهوم مشابه میکروسرویس‌ها در بک‌اند است. هر میکر وفرانت‌اند معمولاً توسط یک تیم جداگانه مدیریت می‌شود که این امر به استقلال بیشتر، چرخه‌های توسعه سریع‌تر و نگهداری آسان‌تر منجر می‌شود. مزایای میکر وفرانت‌اندها عبارتند از:
- استقرار مستقل: تیم‌ها می‌توانند میکر وفرانت‌اند خود را بدون تأثیر بر سایر بخش‌های برنامه مستقر کنند.
- تنوع فناوری: میکر وفرانت‌اند‌های مختلف می‌توانند با استفاده از فناوری‌های متفاوتی ساخته شوند، که به تیم‌ها اجازه می‌دهد بهترین ابزار را برای کار خود انتخاب کنند. برای مثال، یک تیم ممکن است از React استفاده کند، در حالی که تیم دیگر از Vue.js یا Angular استفاده می‌کند.
- مقیاس‌پذیری: برنامه می‌تواند به راحتی مقیاس‌پذیر شود، زیرا هر میکر وفرانت‌اند می‌تواند به طور مستقل مقیاس‌بندی شود.
- قابلیت نگهداری بهبود یافته: کدهای کوچکتر برای درک و نگهداری آسان‌تر هستند.
- استقلال تیم: تیم‌ها کنترل بیشتری بر کد و فرآیند توسعه خود دارند.
نیاز به یک روتر میکر وفرانت‌اند
بدون یک استراتژی مسیریابی مشخص، کاربران هنگام ناوبری بین میکر وفرانت‌اندها، تجربه‌ای گسسته و ناامیدکننده خواهند داشت. یک روتر میکر وفرانت‌اند با ارائه یک مکانیزم متمرکز برای مدیریت ناوبری در سراسر برنامه، این مشکل را برطرف می‌کند. این شامل مدیریت موارد زیر است:
- مدیریت URL: اطمینان از اینکه URL به درستی مکان فعلی کاربر در برنامه را منعکس می‌کند.
- مدیریت وضعیت (State): به اشتراک‌گذاری وضعیت بین میکر وفرانت‌اندها در صورت لزوم.
- بارگذاری تنبل (Lazy Loading): بارگذاری میکر وفرانت‌اندها فقط در صورت نیاز برای بهبود عملکرد.
- احراز هویت و مجوزدهی: مدیریت احراز هویت و مجوزدهی کاربر در میکر وفرانت‌اند‌های مختلف.
استراتژی‌های ناوبری بین برنامه‌ای
چندین رویکرد برای پیاده‌سازی ناوبری بین برنامه‌ای در معماری میکر وفرانت‌اند وجود دارد. هر رویکرد مزایا و معایب خاص خود را دارد و بهترین انتخاب به نیازهای خاص برنامه شما بستگی دارد.
۱. استفاده از یک روتر متمرکز (Single-Spa)
Single-Spa یک فریمورک محبوب برای ساخت میکر وفرانت‌اندها است. این فریمورک از یک روتر متمرکز برای مدیریت ناوبری بین برنامه‌های مختلف استفاده می‌کند. برنامه اصلی به عنوان هماهنگ‌کننده (orchestrator) عمل می‌کند و مسئول رندر کردن و حذف میکر وفرانت‌اندها بر اساس URL فعلی است.
چگونه کار می‌کند:
- کاربر به یک URL خاص ناوبری می‌کند.
- روتر single-spa تغییر URL را رهگیری می‌کند.
- بر اساس URL، روتر تعیین می‌کند که کدام میکر وفرانت‌اند باید فعال باشد.
- روتر میکر وفرانت‌اند مربوطه را فعال کرده و هر میکر وفرانت‌اند فعال دیگری را حذف می‌کند.
مثال (Single-Spa):
فرض کنید شما سه میکر وفرانت‌اند دارید: home، products و cart. روتر single-spa به صورت زیر پیکربندی می‌شود:
import { registerApplication, start } from 'single-spa';
registerApplication(
'home',
() => import('./home/home.app.js'),
location => location.pathname === '/'
);
registerApplication(
'products',
() => import('./products/products.app.js'),
location => location.pathname.startsWith('/products')
);
registerApplication(
'cart',
() => import('./cart/cart.app.js'),
location => location.pathname.startsWith('/cart')
);
start();
در این مثال، هر میکر وفرانت‌اند با single-spa ثبت شده و یک تابع برای تعیین زمان فعال بودن میکر وفرانت‌اند بر اساس URL ارائه شده است. هنگامی که کاربر به /products ناوبری می‌کند، میکر وفرانت‌اند products فعال می‌شود.
مزایا:
- کنترل متمرکز بر مسیریابی.
- مدیریت وضعیت ساده‌تر (می‌تواند توسط هماهنگ‌کننده single-spa مدیریت شود).
- ادغام آسان با برنامه‌های موجود.
معایب:
- نقطه شکست واحد. اگر هماهنگ‌کننده از کار بیفتد، کل برنامه تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
- در صورت عدم پیاده‌سازی کارآمد، می‌تواند به یک گلوگاه عملکرد تبدیل شود.
۲. Module Federation (Webpack 5)
Module Federation در Webpack 5 به شما امکان می‌دهد کد را بین بیلدهای مختلف Webpack در زمان اجرا به اشتراک بگذارید. این بدان معناست که شما می‌توانید کامپوننت‌ها، ماژول‌ها یا حتی کل برنامه‌ها را از یک بیلد (میزبان) به دیگری (راه دور) در معرض دید قرار دهید. این امر ساخت میکر وفرانت‌اندها را تسهیل می‌کند، جایی که هر میکر وفرانت‌اند یک بیلد جداگانه Webpack است.
چگونه کار می‌کند:
- هر میکر وفرانت‌اند به عنوان یک پروژه جداگانه Webpack ساخته می‌شود.
- یک میکر وفرانت‌اند به عنوان برنامه میزبان تعیین می‌شود.
- برنامه میزبان مشخص می‌کند که کدام ماژول‌ها را می‌خواهد از میکر وفرانت‌اند‌های راه دور مصرف کند.
- میکر وفرانت‌اند‌های راه دور مشخص می‌کنند که کدام ماژول‌ها را می‌خواهند در اختیار برنامه میزبان قرار دهند.
- در زمان اجرا، برنامه میزبان ماژول‌های در معرض دید را از میکر وفرانت‌اند‌های راه دور در صورت نیاز بارگذاری می‌کند.
مثال (Module Federation):
یک برنامه host و یک برنامه remote را فرض کنید.
host/webpack.config.js:
const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;
module.exports = {
// ...
plugins: [
new ModuleFederationPlugin({
name: 'host',
remotes: {
remote: 'remote@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
},
shared: ['react', 'react-dom'],
}),
],
};
remote/webpack.config.js:
const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;
module.exports = {
// ...
plugins: [
new ModuleFederationPlugin({
name: 'remote',
exposes: {
'./Button': './src/Button',
},
shared: ['react', 'react-dom'],
}),
],
};
در این مثال، برنامه host کامپوننت Button را از برنامه remote مصرف می‌کند. گزینه shared تضمین می‌کند که هر دو برنامه از نسخه یکسانی از react و react-dom استفاده می‌کنند.
مزایا:
- معماری غیرمتمرکز. هر میکر وفرانت‌اند مستقل است و می‌تواند به طور جداگانه توسعه و مستقر شود.
- اشتراک‌گذاری کد. Module Federation به شما امکان می‌دهد کد را بین برنامه‌های مختلف در زمان اجرا به اشتراک بگذارید.
- بارگذاری تنبل. ماژول‌ها فقط در صورت نیاز بارگذاری می‌شوند و عملکرد را بهبود می‌بخشند.
معایب:
- راه‌اندازی و پیکربندی آن پیچیده‌تر از single-spa است.
- نیاز به مدیریت دقیق وابستگی‌های مشترک برای جلوگیری از تداخل نسخه‌ها دارد.
۳. وب کامپوننت‌ها (Web Components)
وب کامپوننت‌ها مجموعه‌ای از استانداردهای وب هستند که به شما امکان می‌دهند عناصر HTML سفارشی قابل استفاده مجدد ایجاد کنید. این کامپوننت‌ها می‌توانند در هر برنامه وب، صرف نظر از فریمورک مورد استفاده، به کار روند. این ویژگی آنها را برای معماری‌های میکر وفرانت‌اند بسیار مناسب می‌کند، زیرا یک روش مستقل از فناوری برای ساخت و به اشتراک‌گذاری کامپوننت‌های UI فراهم می‌کنند.
چگونه کار می‌کند:
- هر میکر وفرانت‌اند رابط کاربری خود را به عنوان مجموعه‌ای از وب کامپوننت‌ها در معرض دید قرار می‌دهد.
- برنامه اصلی (یا میکر وفرانت‌اند دیگر) این وب کامپوننت‌ها را با وارد کردن و استفاده از آنها در HTML خود مصرف می‌کند.
- وب کامپوننت‌ها رندرینگ و منطق خود را مدیریت می‌کنند.
مثال (Web Components):
micro-frontend-a.js:
class MyComponent extends HTMLElement {
constructor() {
super();
this.attachShadow({ mode: 'open' });
this.shadowRoot.innerHTML = `
سلام از میکر وفرانت‌اند A!
`;
}
}
customElements.define('micro-frontend-a', MyComponent);
index.html (برنامه اصلی):
برنامه اصلی
برنامه اصلی
در این مثال، فایل micro-frontend-a.js یک وب کامپوننت به نام micro-frontend-a تعریف می‌کند. فایل index.html این فایل را وارد کرده و از وب کامپوننت در HTML خود استفاده می‌کند. مرورگر وب کامپوننت را رندر کرده و "سلام از میکر وفرانت‌اند A!" را نمایش می‌دهد.
مزایا:
- مستقل از فناوری. وب کامپوننت‌ها می‌توانند با هر فریمورکی یا بدون هیچ فریمورکی استفاده شوند.
- قابلیت استفاده مجدد. وب کامپوننت‌ها به راحتی می‌توانند در برنامه‌های مختلف مجدداً استفاده شوند.
- کپسوله‌سازی. وب کامپوننت‌ها استایل‌ها و منطق خود را کپسوله می‌کنند و از تداخل با سایر بخش‌های برنامه جلوگیری می‌کنند.
معایب:
- پیاده‌سازی آن می‌تواند پرجزئیات‌تر از سایر رویکردها باشد.
- ممکن است برای پشتیبانی از مرورگرهای قدیمی‌تر به polyfill نیاز داشته باشد.
۴. Iframeها
Iframeها (Inline Frames) گزینه‌ای قدیمی‌تر اما همچنان قابل استفاده برای جداسازی میکر وفرانت‌اندها هستند. هر میکر وفرانت‌اند در iframe خود اجرا می‌شود که درجه بالایی از جداسازی را فراهم می‌کند. ارتباط بین iframeها می‌تواند با استفاده از API postMessage انجام شود.
چگونه کار می‌کند:
- هر میکر وفرانت‌اند به عنوان یک برنامه وب جداگانه مستقر می‌شود.
- برنامه اصلی هر میکر وفرانت‌اند را در یک iframe قرار می‌دهد.
- ارتباط بین برنامه اصلی و میکر وفرانت‌اندها با استفاده از API
postMessageانجام می‌شود.
مثال (Iframes):
index.html (برنامه اصلی):
برنامه اصلی
برنامه اصلی
در این مثال، فایل index.html شامل دو iframe است که هر کدام به یک میکر وفرانت‌اند متفاوت اشاره می‌کنند.
مزایا:
- درجه بالای جداسازی. میکر وفرانت‌اندها کاملاً از یکدیگر جدا هستند و از تداخل جلوگیری می‌کنند.
- پیاده‌سازی آسان. Iframeها یک فناوری ساده و به خوبی شناخته شده هستند.
معایب:
- ارتباط بین iframeها می‌تواند دشوار باشد.
- به دلیل سربار چندین iframe، ممکن است مشکلات عملکردی داشته باشد.
- تجربه کاربری ضعیف به دلیل عدم یکپارچگی کامل.
مدیریت وضعیت در میان میکر وفرانت‌اندها
مدیریت وضعیت در میان میکر وفرانت‌اندها یک جنبه حیاتی از ناوبری بین برنامه‌ای است. چندین استراتژی می‌تواند به کار گرفته شود:
- وضعیت مبتنی بر URL: کدگذاری وضعیت در URL. این رویکرد باعث می‌شود وضعیت برنامه از طریق URL قابل اشتراک‌گذاری و به راحتی قابل نشانه‌گذاری (bookmark) باشد.
- مدیریت وضعیت متمرکز (Redux, Vuex): استفاده از یک کتابخانه مدیریت وضعیت جهانی برای به اشتراک‌گذاری وضعیت بین میکر وفرانت‌اندها. این روش به ویژه برای برنامه‌های پیچیده با وضعیت مشترک قابل توجه مفید است.
- رویدادهای سفارشی (Custom Events): استفاده از رویدادهای سفارشی برای برقراری ارتباط تغییرات وضعیت بین میکر وفرانت‌اندها. این رویکرد اتصال سست (loose coupling) بین میکر وفرانت‌اندها را امکان‌پذیر می‌سازد.
- ذخیره‌سازی مرورگر (LocalStorage, SessionStorage): ذخیره وضعیت در حافظه مرورگر. این رویکرد برای وضعیت‌های ساده که نیازی به اشتراک‌گذاری در تمام میکر وفرانت‌اندها ندارند، مناسب است. با این حال، هنگام ذخیره داده‌های حساس باید ملاحظات امنیتی را در نظر گرفت.
احراز هویت و مجوزدهی
احراز هویت و مجوزدهی جنبه‌های حیاتی هر برنامه وب هستند و در معماری میکر وفرانت‌اند اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. رویکردهای رایج عبارتند از:
- سرویس احراز هویت متمرکز: یک سرویس اختصاصی احراز هویت کاربر را مدیریت کرده و توکن‌ها (مانند JWT) را صادر می‌کند. سپس میکر وفرانت‌اندها می‌توانند این توکن‌ها را برای تعیین مجوز کاربر اعتبارسنجی کنند.
- ماژول احراز هویت مشترک: یک ماژول مشترک مسئول مدیریت منطق احراز هویت است. این ماژول می‌تواند توسط تمام میکر وفرانت‌اندها استفاده شود.
- احراز هویت در لبه (Edge Authentication): احراز هویت در لبه شبکه (مثلاً با استفاده از یک reverse proxy یا API gateway) انجام می‌شود. این رویکرد می‌تواند منطق احراز هویت در میکر وفرانت‌اندها را ساده کند.
بهترین شیوه‌ها برای مسیریابی میکر وفرانت‌اند
در اینجا برخی از بهترین شیوه‌ها برای پیاده‌سازی مسیریابی میکر وفرانت‌اند آورده شده است:
- ساده نگه دارید: ساده‌ترین استراتژی مسیریابی را که نیازهای شما را برآورده می‌کند، انتخاب کنید.
- میکر وفرانت‌اندها را از هم جدا کنید (Decouple): وابستگی‌ها بین میکر وفرانت‌اندها را به حداقل برسانید تا توسعه و استقرار مستقل را ترویج دهید.
- از یک ساختار URL ثابت استفاده کنید: یک ساختار URL ثابت در تمام میکر وفرانت‌اندها حفظ کنید تا تجربه کاربری و SEO را بهبود بخشید.
- بارگذاری تنبل را پیاده‌سازی کنید: میکر وفرانت‌اندها را فقط در صورت نیاز بارگذاری کنید تا عملکرد بهبود یابد.
- عملکرد را نظارت کنید: به طور منظم عملکرد برنامه میکر وفرانت‌اند خود را برای شناسایی و رفع هرگونه گلوگاه نظارت کنید.
- کانال‌های ارتباطی واضح ایجاد کنید: اطمینان حاصل کنید که تیم‌هایی که روی میکر وفرانت‌اند‌های مختلف کار می‌کنند، کانال‌های ارتباطی واضحی برای هماهنگی تلاش‌های توسعه و حل هرگونه مشکل ادغام دارند.
- مدیریت خطای قوی پیاده‌سازی کنید: مدیریت خطای قوی را برای مدیریت صحیح شکست‌ها در میکر وفرانت‌اند‌های فردی و جلوگیری از تأثیر آنها بر کل برنامه پیاده‌سازی کنید.
- تست خودکار: تست خودکار جامع، از جمله تست‌های واحد، تست‌های یکپارچه‌سازی و تست‌های سرتاسری را برای اطمینان از کیفیت و پایداری برنامه میکر وفرانت‌اند خود پیاده‌سازی کنید.
نتیجه‌گیری
مسیریابی میکر وفرانت‌اند جنبه‌ای پیچیده اما ضروری برای ساخت برنامه‌های وب مقیاس‌پذیر و قابل نگهداری است. با در نظر گرفتن دقیق استراتژی‌های مختلف مسیریابی و بهترین شیوه‌های ذکر شده در این مقاله، می‌توانید یک تجربه یکپارچه و کاربرپسند برای کاربران خود ایجاد کنید. انتخاب رویکرد مناسب، چه یک روتر متمرکز مانند Single-Spa، Module Federation، وب کامپوننت‌ها یا حتی Iframeها باشد، به نیازها و اولویت‌های خاص شما بستگی دارد. به یاد داشته باشید که جداسازی، ساختارهای URL ثابت و بهینه‌سازی عملکرد را در اولویت قرار دهید. با پیاده‌سازی یک استراتژی مسیریابی خوب طراحی شده، می‌توانید پتانسیل کامل معماری میکر وفرانت‌اند را آزاد کرده و برنامه‌های وب واقعاً استثنایی برای مخاطبان جهانی بسازید.