Frontend Micro-Frontend -kommunikaatio: Tapahtumaväylä ja viestien välitys

Nykyaikaisessa web-kehityksessä micro-frontend-arkkitehtuuri on noussut tehokkaaksi ratkaisuksi skaalautuvien ja ylläpidettävien sovellusten rakentamiseen. Jakamalla suuren frontend-monoliitin pienempiin, itsenäisiin yksiköihin, tiimit voivat työskennellä autonomisesti, tehdä julkaisuja itsenäisesti ja käyttää eri teknologioita kussakin micro-frontendissa. Tämä hajautettu luonne tuo kuitenkin mukanaan uuden haasteen: kuinka mahdollistaa kommunikaatio näiden itsenäisten komponenttien välillä. Tässä kohtaa tapahtumaväylä- ja viestienvälitystekniikat astuvat kuvaan.

Mitä ovat Micro-Frontend -arkkitehtuurit?

Ennen kuin syvennymme kommunikaatiostrategioihin, määritellään, mitä micro-frontendit ovat. Micro-frontendit ovat pohjimmiltaan itsenäisesti julkaistavia ja ylläpidettäviä frontend-sovelluksia, jotka usein ovat eri tiimien rakentamia. Ne voivat käyttää eri teknologioita (esim. React, Angular, Vue.js) ja ne kootaan yhteen ajonaikaisesti, käännösaikaisesti tai jopa käyttäjän vuorovaikutuksen aikana.

Micro-frontendien keskeisiä ominaisuuksia ovat:

• Itsenäinen julkaistavuus: Jokainen micro-frontend voidaan julkaista vaikuttamatta sovelluksen muihin osiin.
• Teknologiariippumattomuus: Eri micro-frontendit voidaan rakentaa eri teknologioilla.
• Autonomiset tiimit: Eri tiimit voivat omistaa ja kehittää eri micro-frontendeja.
• Koodin eristäminen: Muutokset yhdessä micro-frontendissa eivät saisi rikkoa muita micro-frontendeja.

Tarve Micro-Frontendien väliselle kommunikaatiolle

Vaikka itsenäisyys on micro-frontendien keskeinen etu, niiden on usein kommunikoitava keskenään. Tämä kommunikaatio voi johtua useista syistä, kuten:

• Datan jakaminen: Datan välittäminen micro-frontendien välillä (esim. käyttäjäprofiilin tiedot, tuotetiedot).
• Toimintojen käynnistäminen: Yksi micro-frontend saattaa joutua käynnistämään toiminnon toisessa (esim. ostoskorin päivittäminen, ilmoituksen näyttäminen).
• Tilan synkronointi: Yhtenäisen tilan ylläpitäminen useiden micro-frontendien välillä (esim. todennuksen tila, käyttäjän asetukset).
• Navigointi ja reititys: Navigoinnin koordinointi sovelluksen eri osien välillä, joita mahdollisesti hallinnoivat eri micro-frontendit.

Ilman hyvin määriteltyä kommunikaatiostrategiaa micro-frontendit voivat muuttua eristetyiksi siiloiksi, mikä heikentää käyttäjäkokemusta ja tekee koko sovelluksen hallinnasta vaikeaa. Siksi on ratkaisevan tärkeää luoda luotettavat ja tehokkaat mekanismit micro-frontendien väliselle kommunikaatiolle.

Kommunikaatiostrategiat: Tapahtumaväylä ja viestien välitys

Micro-frontend-arkkitehtuurissa voidaan käyttää useita kommunikaatiomalleja. Tämä artikkeli keskittyy kahteen laajalti käytettyyn lähestymistapaan: tapahtumaväylään ja viestien välitykseen.

1. Tapahtumaväylä

Tapahtumaväylä (Event Bus) -malli on julkaisu-tilausmekanismi, joka mahdollistaa micro-frontendien kommunikoinnin ilman suoria riippuvuuksia toisistaan. Tässä mallissa micro-frontendit julkaisevat tapahtumia keskitettyyn tapahtumaväylään, ja muut micro-frontendit tilaavat tiettyjä tapahtumia. Kun tapahtuma julkaistaan, kaikki tilaajat saavat ilmoituksen.

Kuinka se toimii:

1. Tapahtuman määrittely: Määrittele joukko tapahtumia, joita micro-frontendit voivat julkaista ja tilata. Näillä tapahtumilla tulisi olla hyvin määritellyt tietorakenteet (payloads).
2. Tapahtumaväylän toteutus: Toteuta keskitetty tapahtumaväylä. Tämä voi olla yksinkertainen JavaScript-objekti tai kehittyneempi kirjasto, kuten Mitt, rfdc, tai mukautettu toteutus.
3. Tapahtumien julkaiseminen: Micro-frontendit julkaisevat tapahtumia tapahtumaväylään, kun tietyt toiminnot tapahtuvat.
4. Tapahtumien tilaaminen: Micro-frontendit tilaavat tapahtumia, joista ne ovat kiinnostuneita. Kun tapahtuma julkaistaan, tapahtumaväylä ilmoittaa tilaajille, ja he voivat käsitellä tapahtuman vastaavasti.

Esimerkki (käyttäen Mitt-kirjastoa):

            
// Luo tapahtumaväylä
import mitt from 'mitt';
const emitter = mitt();

// Micro-frontend A (Julkaisija)
function publishProductAdded(product) {
  emitter.emit('product:added', product);
}

// Micro-frontend B (Tilaaja)
function handleProductAdded(product) {
  console.log('Tuote lisätty:', product);
  // Päivitä ostoskori, näytä ilmoitus, jne.
}

emitter.on('product:added', handleProductAdded);

// Käyttö Micro-frontend A:ssa:
publishProductAdded({ id: 123, name: 'Esimerkkituote', price: 19.99 });

            

              
                Copy
              
            
          

Tapahtumaväylän edut:

• Löysä kytkentä: Micro-frontendien ei tarvitse tietää toisistaan. Ne ovat vuorovaikutuksessa vain tapahtumaväylän kanssa.
• Skaalautuvuus: Uusia micro-frontendeja voidaan helposti lisätä vaikuttamatta olemassa oleviin.
• Joustavuus: Micro-frontendit voivat dynaamisesti tilata ja peruuttaa tapahtumien tilauksia tarpeen mukaan.

Tapahtumaväylän haitat:

• Mahdolliset tapahtumakonfliktit: Jos tapahtumia ei ole määritelty hyvin, on olemassa nimeämiskonfliktien riski. Selkeän nimeämiskäytännön ja tapahtumaskeeman toteuttaminen on ratkaisevan tärkeää.
• Vianmäärityksen monimutkaisuus: Tapahtumien kulun seuraaminen voi olla haastavaa, erityisesti suurissa sovelluksissa. Harkitse lokituksen tai vianmääritystyökalujen käyttöä tapahtumien seuraamiseksi.
• Suorituskykyyn liittyvä yleiskuorma: Liiallinen tapahtumien julkaiseminen voi vaikuttaa suorituskykyyn. Optimoi tapahtumien tiheys ja payload-koko.
• Toimituksen epävarmuus: Tapahtumat saattavat jäädä huomaamatta, jos tilaajat eivät kuuntele julkaisuhetkellä.

2. Viestien välitys

Viestien välitys (Message Passing) tarkoittaa suoraa kommunikaatiota micro-frontendien välillä käyttämällä tekniikoita, kuten `window.postMessage`. Tämä mahdollistaa yhden micro-frontendin lähettävän viestin toiselle kohdistaen sen tiettyyn alkuperään (domain tai alidomain).

Kuinka se toimii:

1. Viestin määrittely: Määrittele viestien rakenne, joita micro-frontendit vaihtavat. Jokaisessa viestissä tulisi olla `type`-ominaisuus viestin tarkoituksen tunnistamiseksi ja `payload`-ominaisuus, joka sisältää datan.
2. Viestien lähettäminen: Yksi micro-frontend lähettää viestin toiselle käyttämällä `window.postMessage`. Viesti sisältää viestin tyypin, payloadin ja kohdealkuperän.
3. Viestien vastaanottaminen: Vastaanottava micro-frontend kuuntelee `message`-tapahtumia `window`-objektissa. Kun viesti vastaanotetaan, se tarkistaa alkuperän ja viestin tyypin määrittääkseen, miten se käsitellään.

Esimerkki:

            
// Micro-frontend A (Lähettäjä)
function sendMessageToB(message) {
  const targetOrigin = 'https://microfrontend-b.example.com';
  window.postMessage(message, targetOrigin);
}

// Esimerkkiviesti:
const message = {
  type: 'user:updated',
  payload: { id: 1, name: 'John Doe' },
};

// Lähetä viesti
sendMessageToB(message);

// Micro-frontend B (Vastaanottaja)
window.addEventListener('message', (event) => {
  // Vahvista alkuperä tietoturvahaavoittuvuuksien estämiseksi
  if (event.origin !== 'https://microfrontend-a.example.com') {
    return;
  }

  const message = event.data;

  if (message.type === 'user:updated') {
    console.log('Käyttäjä päivitetty:', message.payload);
    // Päivitä käyttäjäprofiili, näytä ilmoitus, jne.
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

Viestien välityksen edut:

• Suora kommunikaatio: Tarjoaa suoran kanavan micro-frontendien välillä, mikä voi olla tehokkaampaa tietyissä käyttötapauksissa.
• Kohdennetut viestit: Viestit lähetetään tiettyyn alkuperään, mikä vähentää tahattomien vastaanottajien riskiä.
• Yksinkertainen toteutus: Suhteellisen helppo toteuttaa käyttämällä sisäänrakennettuja selain-API:ita.

Viestien välityksen haitat:

• Tiukka kytkentä: Micro-frontendien on tiedettävä sen toisen micro-frontendin alkuperä, jonka kanssa ne kommunikoivat.
• Tietoturvanäkökohdat: On ratkaisevan tärkeää vahvistaa saapuvien viestien alkuperä sivustojen välisen komentosarjahyökkäyksen (XSS) haavoittuvuuksien estämiseksi.
• Monimutkaisuus monimutkaisissa skenaarioissa: Useiden viestikanavien hallinta voi muuttua monimutkaiseksi, kun micro-frontendien määrä kasvaa.
• Virheidenkäsittely: Virheiden käsittely ja luotettavan viestien toimituksen varmistaminen voi olla vaikeampaa verrattuna vankempiin viestijärjestelmiin.

Oikean kommunikaatiostrategian valitseminen

Valinta tapahtumaväylän ja viestien välityksen välillä riippuu sovelluksesi erityisvaatimuksista. Tässä on vertailu, joka auttaa sinua päättämään:

Harkitse näitä tekijöitä tehdessäsi päätöstä:

• Kytkennän aste: Jos tarvitset löyhästi kytkettyjä micro-frontendeja, tapahtumaväylä on parempi valinta. Jos tarvitset suoraa kommunikaatiota tiettyjen micro-frontendien välillä, viestien välitys saattaa olla sopivampi.
• Skaalautuvuusvaatimukset: Jos odotat suurta määrää micro-frontendeja, tapahtumaväylä on yleensä skaalautuvampi.
• Tietoturvanäkökohdat: Molemmat lähestymistavat vaativat huolellisia tietoturvatoimia. Varmista asianmukainen tapahtumien määrittely ja alkuperän vahvistus haavoittuvuuksien estämiseksi.
• Monimutkaisuuden sietokyky: Harkitse kunkin lähestymistavan toteuttamisen ja ylläpidon monimutkaisuutta. Aloita yksinkertaisimmalla ratkaisulla, joka täyttää tarpeesi.

Parhaat käytännöt Micro-Frontend -kommunikaatiossa

Riippumatta valitsemastasi kommunikaatiostrategiasta, näiden parhaiden käytäntöjen noudattaminen auttaa varmistamaan vankan ja ylläpidettävän micro-frontend-arkkitehtuurin:

• Määrittele selkeä kommunikaatioprotokolla: Luo selkeä ja hyvin dokumentoitu kommunikaatioprotokolla, joka määrittelee tapahtumien tai viestien rakenteen. Tämä auttaa varmistamaan yhtenäisyyden ja ehkäisemään virheitä.
• Käytä versiointia: Versioi tapahtumasi tai viestisi varmistaaksesi yhteensopivuuden micro-frontendiesi kehittyessä. Tämä mahdollistaa muutosten tekemisen rikkomatta olemassa olevia integraatioita.
• Toteuta virheidenkäsittely: Toteuta vankat virheidenkäsittelymekanismit käsitelläksesi kommunikaatiovirheet sulavasti. Tämä sisältää virheiden lokituksen, epäonnistuneiden yritysten uudelleenyrityksen ja palautteen antamisen käyttäjälle.
• Seuraa kommunikaatiota: Seuraa micro-frontendien välistä kommunikaatiota tunnistaaksesi suorituskyvyn pullonkauloja ja mahdollisia ongelmia. Käytä lokitusta ja metriikoita seurataksesi tapahtumien tai viestien tiheyttä, viivettä ja virhetasoja.
• Priorisoi tietoturva: Aseta tietoturva aina etusijalle micro-frontend-kommunikaatiota toteuttaessasi. Vahvista saapuvien viestien alkuperä, puhdista data ja käytä turvallisia kommunikaatiokanavia (esim. HTTPS).
• Dokumentoi kaikki: Dokumentoi micro-frontend-arkkitehtuurisi perusteellisesti, mukaan lukien kommunikaatioprotokollat, tapahtumaskeemat ja viestimuodot. Tämä auttaa varmistamaan, että tiimisi voi ymmärtää ja ylläpitää järjestelmää ajan myötä.

Vaihtoehtoiset kommunikaatiostrategiat

Vaikka tapahtumaväylä ja viestien välitys ovat yleisiä, tässä on muita lähestymistapoja micro-frontend-kommunikaatioon:

• Jaettu tilanhallinta (esim. Redux, Vuex): Keskitetty tila (store), johon kaikilla micro-fronteilla on pääsy. Tämä vaatii huolellista hallintaa konfliktien välttämiseksi.
• Web-komponentit: Mukautettujen HTML-elementtien käyttäminen micro-frontendien kapselointiin ja selkeiden rajapintojen määrittelyyn.
• Backend for Frontend (BFF): Jokainen micro-frontend kommunikoi oman dedikoidun taustapalvelunsa kanssa, joka sitten koordinoi kommunikaatiota.
• Mukautetut tapahtumat: Mukautettujen tapahtumien lähettäminen ja kuuntelu DOM:ssa.

Yhteenveto

Tehokas kommunikaatio on olennaista onnistuneelle micro-frontend-arkkitehtuurille. Ymmärtämällä erilaisten kommunikaatiostrategioiden, kuten tapahtumaväylän ja viestien välityksen, vahvuudet ja heikkoudet, voit valita oikean lähestymistavan omiin tarpeisiisi. Muista noudattaa parhaita käytäntöjä tietoturvan, virheidenkäsittelyn ja dokumentoinnin osalta varmistaaksesi vankan ja ylläpidettävän järjestelmän. Micro-frontend-kentän jatkaessa kehittymistään vaihtoehtoisten kommunikaatiomallien tutkiminen ja uusimpien trendien seuraaminen on ratkaisevan tärkeää skaalautuvien ja mukautuvien verkkosovellusten rakentamisessa. Ota huomioon globaalit yleisöt ja vaihtelevat verkko-olosuhteet suunnitellessasi kommunikaatiomalleja ja suosi lähestymistapoja, jotka minimoivat tiedonsiirron ja maksimoivat kestävyyden. Ota käyttöön seuranta ja hälytykset, jotta voit proaktiivisesti tunnistaa ja korjata kommunikaatio-ongelmia, jotka voivat vaikuttaa käyttäjäkokemukseen, erityisesti alueilla, joilla infrastruktuuri on epäluotettavampi.