با مایکروسرویس‌های فرانت‌اند، یک معماری رابط کاربری ماژولار که تیم‌های مستقل را قادر می‌سازد بخش‌های مجزای یک برنامه وب را بسازند و مستقر کنند، آشنا شوید. مزایا، چالش‌ها و استراتژی‌های پیاده‌سازی را بیاموزید.
مایکروسرویس‌های فرانت‌اند: یک معماری رابط کاربری ماژولار برای برنامه‌های وب مقیاس‌پذیر
در چشم‌انداز توسعه وب که به سرعت در حال تحول است، ساخت و نگهداری فرانت‌اندهای بزرگ و پیچیده می‌تواند به یک چالش بزرگ تبدیل شود. معماری‌های فرانت‌اند یکپارچه (Monolithic) اغلب منجر به کدهایی می‌شوند که مدیریت آنها دشوار، استقرارشان کند و مقیاس‌پذیری‌شان چالش‌برانگیز است. مایکروسرویس‌های فرانت‌اند یک جایگزین جذاب ارائه می‌دهند: یک معماری رابط کاربری ماژولار که به تیم‌های مستقل اجازه می‌دهد بخش‌های مجزای یک برنامه وب را بسازند و مستقر کنند. این رویکرد مقیاس‌پذیری، قابلیت نگهداری و استقلال تیم را ترویج می‌دهد و آن را به یک انتخاب روزافزون برای برنامه‌های وب مدرن تبدیل کرده است.
مایکروسرویس‌های فرانت‌اند چه هستند؟
مایکروسرویس‌های فرانت‌اند اصول میکروسرویس‌ها را به فرانت‌اند گسترش می‌دهند. به جای ساخت یک اپلیکیشن فرانت‌اند یکپارچه، شما رابط کاربری را به اجزا یا اپلیکیشن‌های کوچکتر و مستقل تجزیه می‌کنید که هر کدام توسط یک تیم جداگانه مالکیت و نگهداری می‌شوند. این اجزا سپس برای ایجاد یک تجربه کاربری یکپارچه با هم ادغام می‌شوند.
به آن مانند ساختن یک خانه فکر کنید. به جای اینکه یک تیم بزرگ کل خانه را بسازد، شما تیم‌های متخصصی برای پی‌ریزی، اسکلت‌بندی، برق‌کاری، لوله‌کشی و طراحی داخلی دارید. هر تیم به طور مستقل کار می‌کند و بر روی حوزه تخصصی خود تمرکز دارد. وقتی کارشان تمام شد، همه چیز با هم جمع می‌شود تا یک خانه کاربردی و زیبا شکل بگیرد.
اصول کلیدی مایکروسرویس‌های فرانت‌اند
چندین اصل کلیدی، پیاده‌سازی مایکروسرویس‌های فرانت‌اند را هدایت می‌کنند:
- عدم وابستگی به تکنولوژی (Technology Agnostic): هر تیم مایکروسرویس فرانت‌اند باید در انتخاب پشته فناوری (technology stack) که به بهترین وجه با نیازهایشان مطابقت دارد، آزاد باشد. این به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا از جدیدترین فریم‌ورک‌ها و کتابخانه‌ها استفاده کنند بدون اینکه توسط انتخاب‌های تیم‌های دیگر محدود شوند. به عنوان مثال، یک تیم ممکن است از React استفاده کند، در حالی که تیم دیگر از Angular یا Vue.js استفاده می‌کند.
- کدبیس‌های تیمی مجزا: هر مایکروسرویس فرانت‌اند باید مخزن (repository)، خط لوله ساخت (build pipeline) و فرآیند استقرار (deployment) مخصوص به خود را داشته باشد. این تضمین می‌کند که تغییرات در یک مایکروسرویس فرانت‌اند بر سایر بخش‌های برنامه تأثیر نمی‌گذارد.
- استقرار مستقل: مایکروسرویس‌های فرانت‌اند باید به طور مستقل مستقر شوند و به تیم‌ها اجازه دهند تا به‌روزرسانی‌ها و ویژگی‌های جدید را بدون هماهنگی با تیم‌های دیگر منتشر کنند. این امر تنگناهای استقرار را کاهش می‌دهد و تحویل ارزش به کاربران را تسریع می‌بخشد.
- مالکیت مشخص: هر مایکروسرویس فرانت‌اند باید یک مالک مشخص داشته باشد که مسئول توسعه، نگهداری و تکامل آن است.
- تجربه کاربری یکپارچه: با وجود اینکه توسط تیم‌های مختلف و با استفاده از فناوری‌های متفاوت ساخته شده‌اند، مایکروسرویس‌های فرانت‌اند باید یک تجربه کاربری یکپارچه و منسجم ارائه دهند. این امر نیازمند توجه دقیق به طراحی، برندینگ و ناوبری است.
مزایای مایکروسرویس‌های فرانت‌اند
اتخاذ یک معماری مایکروسرویس فرانت‌اند مزایای بی‌شماری را ارائه می‌دهد:
- افزایش مقیاس‌پذیری: مایکروسرویس‌های فرانت‌اند به شما این امکان را می‌دهند که با توزیع کار بین چندین تیم مستقل، تلاش‌های توسعه فرانت‌اند خود را مقیاس‌پذیر کنید. هر تیم می‌تواند بر روی حوزه تخصصی خود تمرکز کند که منجر به افزایش بهره‌وری و چرخه‌های توسعه سریع‌تر می‌شود.
- بهبود قابلیت نگهداری: کدبیس‌های کوچکتر و متمرکزتر برای درک، نگهداری و اشکال‌زدایی آسان‌تر هستند. این امر خطر معرفی باگ‌ها را کاهش می‌دهد و تکامل برنامه را در طول زمان آسان‌تر می‌کند.
- افزایش استقلال تیم: مایکروسرویس‌های فرانت‌اند به تیم‌ها قدرت می‌دهند تا به طور مستقل کار کنند، انتخاب‌های فناوری خود را انجام دهند و کد خود را مستقر کنند. این امر حس مالکیت و مسئولیت‌پذیری را تقویت می‌کند و منجر به افزایش روحیه و انگیزه تیم می‌شود.
- تنوع فناوری: مایکروسرویس‌های فرانت‌اند به شما امکان می‌دهند از طیف وسیع‌تری از فناوری‌ها و فریم‌ورک‌ها استفاده کنید. این امر به ویژه هنگام مهاجرت از برنامه‌های قدیمی یا معرفی ویژگی‌های جدید که به فناوری‌های خاصی نیاز دارند، می‌تواند مفید باشد.
- چرخه‌های استقرار سریع‌تر: استقرار مستقل به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا به‌روزرسانی‌ها و ویژگی‌های جدید را به دفعات بیشتری منتشر کنند، بدون اینکه توسط تیم‌های دیگر مسدود شوند. این امر تحویل ارزش به کاربران را تسریع می‌بخشد و امکان تکرار و آزمایش سریع‌تر را فراهم می‌کند.
- انعطاف‌پذیری (Resilience): اگر یک مایکروسرویس فرانت‌اند از کار بیفتد، نباید کل برنامه را از کار بیندازد. این امر انعطاف‌پذیری کلی سیستم را بهبود می‌بخشد و تأثیر خرابی‌ها بر کاربران را کاهش می‌دهد.
چالش‌های مایکروسرویس‌های فرانت‌اند
در حالی که مایکروسرویس‌های فرانت‌اند مزایای قابل توجهی را ارائه می‌دهند، چالش‌هایی را نیز به همراه دارند:
- افزایش پیچیدگی: معماری‌های مایکروسرویس فرانت‌اند ذاتاً پیچیده‌تر از معماری‌های یکپارچه هستند. این پیچیدگی نیازمند برنامه‌ریزی دقیق، هماهنگی و ارتباط بین تیم‌ها است.
- وابستگی‌های مشترک: مدیریت وابستگی‌های مشترک در چندین مایکروسرویس فرانت‌اند می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. شما باید اطمینان حاصل کنید که همه مایکروسرویس‌های فرانت‌اند از نسخه‌های سازگار کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌ها استفاده می‌کنند.
- سربار ارتباطی: هماهنگی تغییرات در چندین تیم می‌تواند زمان‌بر باشد و به سربار ارتباطی قابل توجهی نیاز دارد.
- چالش‌های ادغام: ادغام مایکروسرویس‌های فرانت‌اند در یک تجربه کاربری یکپارچه می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. شما باید به دقت در نظر بگیرید که مایکروسرویس‌های فرانت‌اند مختلف چگونه با یکدیگر تعامل خواهند داشت و چگونه به کاربر ارائه می‌شوند.
- ملاحظات عملکردی: بارگذاری چندین مایکروسرویس فرانت‌اند می‌تواند بر عملکرد تأثیر بگذارد، به خصوص اگر برای بارگذاری تنبل (lazy loading) و ذخیره‌سازی (caching) بهینه نشده باشند.
- پیچیدگی تست: تست برنامه‌های مایکروسرویس فرانت‌اند می‌تواند پیچیده‌تر از تست برنامه‌های یکپارچه باشد. شما باید هر مایکروسرویس فرانت‌اند را به صورت مجزا و همچنین ادغام بین آنها را تست کنید.
استراتژی‌های پیاده‌سازی برای مایکروسرویس‌های فرانت‌اند
چندین استراتژی مختلف برای پیاده‌سازی مایکروسرویس‌های فرانت‌اند وجود دارد:
۱. ادغام در زمان ساخت (Build-time Integration)
در ادغام زمان ساخت، مایکروسرویس‌های فرانت‌اند به طور جداگانه ساخته و مستقر می‌شوند، اما در طول فرآیند ساخت در یک اپلیکیشن واحد ادغام می‌شوند. این رویکرد معمولاً شامل استفاده از یک ماژول باندلر مانند Webpack یا Parcel برای ترکیب مایکروسرویس‌های فرانت‌اند مختلف در یک بسته واحد است. پیاده‌سازی ادغام زمان ساخت نسبتاً ساده است، اما می‌تواند منجر به زمان‌های ساخت طولانی‌تر و وابستگی بیشتر بین مایکروسرویس‌های فرانت‌اند شود.
مثال: یک سایت تجارت الکترونیک بزرگ (مانند آمازون) ممکن است از ادغام زمان ساخت برای گردآوری صفحات محصول استفاده کند. هر دسته محصول (الکترونیک، کتاب، لباس) می‌تواند یک مایکروسرویس فرانت‌اند جداگانه باشد که توسط یک تیم اختصاصی ساخته و نگهداری می‌شود. در طول فرآیند ساخت، این مایکروسرویس‌های فرانت‌اند برای ایجاد یک صفحه محصول کامل ترکیب می‌شوند.
۲. ادغام در زمان اجرا از طریق Iframeها
Iframeها راهی ساده برای جداسازی مایکروسرویس‌های فرانت‌اند از یکدیگر فراهم می‌کنند. هر مایکروسرویس فرانت‌اند در Iframe خود بارگذاری می‌شود که یک زمینه اجرایی جداگانه فراهم می‌کند. این رویکرد جداسازی قوی ارائه می‌دهد و به مایکروسرویس‌های فرانت‌اند اجازه می‌دهد با استفاده از فناوری‌های مختلف ساخته شوند. با این حال، کار با Iframeها از نظر ارتباط و استایل‌دهی می‌تواند چالش‌برانگیز باشد.
مثال: یک برنامه داشبورد (مانند گوگل آنالیتیکس) ممکن است از Iframeها برای جاسازی ویجت‌ها یا ماژول‌های مختلف استفاده کند. هر ویجت (مانند ترافیک وب‌سایت، اطلاعات دموگرافیک کاربران، نرخ تبدیل) می‌تواند یک مایکروسرویس فرانت‌اند جداگانه باشد که در Iframe خود اجرا می‌شود.
۳. ادغام در زمان اجرا از طریق وب کامپوننت‌ها (Web Components)
وب کامپوننت‌ها مجموعه‌ای از استانداردهای وب هستند که به شما امکان می‌دهند عناصر HTML سفارشی قابل استفاده مجدد ایجاد کنید. هر مایکروسرویس فرانت‌اند می‌تواند به عنوان یک وب کامپوننت کپسوله شود که سپس به راحتی در برنامه‌های دیگر ادغام می‌شود. وب کامپوننت‌ها تعادل خوبی بین جداسازی و قابلیت همکاری فراهم می‌کنند. آنها به مایکروسرویس‌های فرانت‌اند اجازه می‌دهند با استفاده از فناوری‌های مختلف ساخته شوند، در حالی که هنوز یک API ثابت برای ارتباط و استایل‌دهی ارائه می‌دهند.
مثال: یک وب‌سایت رزرو سفر ممکن است از وب کامپوننت‌ها برای نمایش نتایج جستجو استفاده کند. هر آیتم نتیجه جستجو (مانند یک پرواز، یک هتل، یک ماشین کرایه‌ای) می‌تواند یک مایکروسرویس فرانت‌اند جداگانه باشد که به عنوان یک وب کامپوننت پیاده‌سازی شده است.
۴. ادغام در زمان اجرا از طریق جاوا اسکریپت
با این رویکرد، مایکروسرویس‌های فرانت‌اند به صورت پویا در زمان اجرا با استفاده از جاوا اسکریپت بارگذاری و رندر می‌شوند. این امر حداکثر انعطاف‌پذیری و کنترل بر فرآیند ادغام را فراهم می‌کند. با این حال، به کد پیچیده‌تر و مدیریت دقیق وابستگی‌ها نیز نیاز دارد. Single-SPA یک فریم‌ورک محبوب است که از این رویکرد پشتیبانی می‌کند.
مثال: یک پلتفرم رسانه اجتماعی (مانند فیسبوک) ممکن است از ادغام زمان اجرا مبتنی بر جاوا اسکریپت برای بارگذاری بخش‌های مختلف صفحه (مانند فید خبری، پروفایل، اعلان‌ها) به عنوان مایکروسرویس‌های فرانت‌اند جداگانه استفاده کند. این بخش‌ها می‌توانند به طور مستقل به‌روز شوند و عملکرد و پاسخگویی کلی برنامه را بهبود بخشند.
۵. ادغام در لبه (Edge Integration)
در ادغام لبه، یک پروکسی معکوس یا دروازه API درخواست‌ها را بر اساس مسیرهای URL یا معیارهای دیگر به مایکروسرویس فرانت‌اند مناسب هدایت می‌کند. مایکروسرویس‌های فرانت‌اند مختلف به طور مستقل مستقر می‌شوند و مسئول مدیریت مسیریابی خود در دامنه‌های مربوطه هستند. این رویکرد درجه بالایی از انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری را فراهم می‌کند. این روش اغلب با Server Side Includes (SSI) همراه است.
مثال: یک وب‌سایت خبری (مانند CNN) ممکن است از ادغام لبه برای ارائه بخش‌های مختلف سایت (مانند اخبار جهان، سیاست، ورزش) از مایکروسرویس‌های فرانت‌اند مختلف استفاده کند. پروکسی معکوس درخواست‌ها را بر اساس مسیر URL به مایکروسرویس فرانت‌اند مناسب هدایت می‌کند.
انتخاب استراتژی مناسب
بهترین استراتژی پیاده‌سازی برای مایکروسرویس‌های فرانت‌اند به نیازها و الزامات خاص شما بستگی دارد. هنگام تصمیم‌گیری عوامل زیر را در نظر بگیرید:
- ساختار تیم: تیم‌های شما چگونه سازماندهی شده‌اند؟ آیا آنها به طور مستقل کار می‌کنند یا به صورت مشترک؟
- پشته فناوری: آیا از یک پشته فناوری ثابت در همه تیم‌ها استفاده می‌کنید یا از فناوری‌های متنوعی استفاده می‌کنید؟
- فرآیند استقرار: هر چند وقت یکبار به‌روزرسانی‌ها و ویژگی‌های جدید را مستقر می‌کنید؟
- الزامات عملکردی: الزامات عملکردی شما چیست؟ به حداقل رساندن زمان بارگذاری صفحه و به حداکثر رساندن پاسخگویی چقدر مهم است؟
- تحمل پیچیدگی: چقدر پیچیدگی را مایل به تحمل هستید؟
اغلب ایده خوبی است که با یک رویکرد ساده‌تر مانند ادغام زمان ساخت یا Iframeها شروع کنید و سپس با تکامل نیازهایتان به تدریج به یک رویکرد پیچیده‌تر مهاجرت کنید.
بهترین شیوه‌ها برای مایکروسرویس‌های فرانت‌اند
برای اطمینان از موفقیت پیاده‌سازی مایکروسرویس فرانت‌اند خود، این بهترین شیوه‌ها را دنبال کنید:
- تعریف مرزهای مشخص: مرزهای بین مایکروسرویس‌های فرانت‌اند را به وضوح تعریف کنید و اطمینان حاصل کنید که هر تیم درک روشنی از مسئولیت‌های خود دارد.
- ایجاد یک استراتژی ارتباطی: یک استراتژی ارتباطی روشن بین تیم‌ها ایجاد کنید تا اطمینان حاصل شود که تغییرات به طور مؤثر هماهنگ می‌شوند.
- پیاده‌سازی یک سیستم طراحی یکپارچه: یک سیستم طراحی یکپارچه پیاده‌سازی کنید تا اطمینان حاصل شود که مایکروسرویس‌های فرانت‌اند تجربه کاربری منسجمی ارائه می‌دهند.
- خودکارسازی تست: تست را خودکار کنید تا اطمینان حاصل شود که مایکروسرویس‌های فرانت‌اند به درستی کار می‌کنند و تغییرات باعث ایجاد رگرسیون نمی‌شوند.
- نظارت بر عملکرد: بر عملکرد نظارت کنید تا هرگونه تنگنای عملکردی را شناسایی و برطرف کنید.
- مستندسازی همه چیز: همه چیز را مستند کنید تا اطمینان حاصل شود که معماری مایکروسرویس فرانت‌اند به خوبی قابل درک و نگهداری است.
نمونه‌های واقعی از پیاده‌سازی‌های مایکروسرویس فرانت‌اند
چندین شرکت با موفقیت معماری‌های مایکروسرویس فرانت‌اند را اتخاذ کرده‌اند:
- IKEA: آیکیا از مایکروسرویس‌های فرانت‌اند برای ساخت فروشگاه آنلاین خود استفاده می‌کند. هر مایکروسرویس فرانت‌اند مسئول یک بخش خاص از فروشگاه است، مانند صفحات محصول، نتایج جستجو و سبد خرید.
- Spotify: اسپاتیفای از مایکروسرویس‌های فرانت‌اند برای ساخت برنامه دسکتاپ خود استفاده می‌کند. هر مایکروسرویس فرانت‌اند مسئول یک ویژگی خاص است، مانند پخش موسیقی، لیست‌های پخش و اشتراک‌گذاری اجتماعی.
- OpenTable: اوپن‌تیبل از مایکروسرویس‌های فرانت‌اند برای ساخت وب‌سایت و برنامه‌های موبایل خود استفاده می‌کند. هر مایکروسرویس فرانت‌اند مسئول بخش خاصی از رابط کاربری است، مانند جستجوی رستوران، رزرو و پروفایل‌های کاربری.
- DAZN: دیزن (DAZN)، یک سرویس پخش ورزشی، از مایکروسرویس‌های فرانت‌اند برای پلتفرم خود استفاده می‌کند تا تحویل سریع‌تر ویژگی‌ها و گردش کار مستقل تیم‌ها را امکان‌پذیر سازد.
نتیجه‌گیری
مایکروسرویس‌های فرانت‌اند رویکردی قدرتمند برای ساخت برنامه‌های وب مقیاس‌پذیر، قابل نگهداری و انعطاف‌پذیر ارائه می‌دهند. با تجزیه رابط کاربری به اجزای کوچکتر و مستقل، می‌توانید به تیم‌ها قدرت دهید تا به طور مستقل کار کنند، چرخه‌های توسعه را تسریع بخشند و ارزش را سریع‌تر به کاربران ارائه دهند. در حالی که مایکروسرویس‌های فرانت‌اند چالش‌هایی را به همراه دارند، مزایای آن اغلب بر هزینه‌ها غلبه می‌کند، به ویژه برای برنامه‌های بزرگ و پیچیده. با در نظر گرفتن دقیق نیازها و الزامات خود و با پیروی از بهترین شیوه‌ها، می‌توانید با موفقیت یک معماری مایکروسرویس فرانت‌اند را پیاده‌سازی کرده و از مزایای آن بهره‌مند شوید.
همانطور که چشم‌انداز توسعه وب به تکامل خود ادامه می‌دهد، مایکروسرویس‌های فرانت‌اند احتمالاً حتی رایج‌تر خواهند شد. پذیرش این معماری رابط کاربری ماژولار می‌تواند به شما در ساخت برنامه‌های وب انعطاف‌پذیرتر، مقیاس‌پذیرتر و آینده‌نگر کمک کند.