JavaScript-moduulifederointi dynaamiset etämoduulit: Mullistamassa ajonaikaista etämoduulien löytämistä

Web-kehityksen nopeasti muuttuvassa maisemassa tarve erittäin skaalautuville, joustaville ja ylläpidettäville frontend-arkkitehtuureille on kriittisempi kuin koskaan. Mikrofrontend-arkkitehtuurit ovat nousseet tehokkaaksi ratkaisuksi, jonka avulla tiimit voivat pilkkoa monoliittiset sovellukset pienempiin, itsenäisesti käyttöönotettaviin yksiköihin. Tämän JavaScript-kehityksen paradigmamuutoksen eturintamassa on Webpackin moduulifederointi, lisäosa, joka mahdollistaa koodin dynaamisen jakamisen erillisten sovellusten välillä. Vaikka sen alkuperäiset ominaisuudet olivat uraauurtavia, dynaamisten etämoduulien ja ajonaikaisen etämoduulien löytämisen käyttöönotto on merkittävä harppaus eteenpäin, tarjoten ennennäkemättömän joustavuuden ja mukautuvuuden globaaleille kehitystiimeille.

Moduulifederointi evoluutio: Staattisesta dynaamiseen

Moduulifederointi, joka esiteltiin ensimmäisen kerran Webpack 5:ssä, muutti perusteellisesti tapaa, jolla ajattelemme koodin jakamista eri sovellusten välillä. Perinteisesti koodin jakaminen edellytti pakettien julkaisemista npm-rekisteriin, mikä johti versiointihaasteisiin ja tiukasti kytkettyyn riippuvuusgraafiin. Moduulifederointi puolestaan mahdollistaa sovellusten ladata moduuleja dynaamisesti toisistaan ajon aikana. Tämä tarkoittaa, että sovelluksen eri osat tai jopa täysin erilliset sovellukset voivat saumattomasti kuluttaa koodia toisiltaan ilman, että vaaditaan build-time-riippuvuutta.

Staattiset etämoduulit: Perusta

Moduulifederointi alkuperäinen toteutus keskittyi staattisiin etämoduuleihin. Tässä kokoonpanossa isäntäsovellus ilmoittaa nimenomaisesti etämoduulit, joita se odottaa kuluttavansa build-prosessinsa aikana. Tämä määritys määritetään yleensä Webpack-määritystiedostossa, jossa määritetään etämoduulin sisääntulopisteen URL-osoite. Esimerkiksi:

            // webpack.config.js (isäntäsovellus)
module.exports = {
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'hostApp',
      remotes: {
        remoteApp: 'remoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
      // ... muut määritykset
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

Tämä lähestymistapa tarjoaa vankan tavan hallita riippuvuuksia ja mahdollistaa koodin jakamisen. Sillä on kuitenkin rajoituksia:

• Build-time-riippuvuudet: Isäntäsovelluksen on tiedettävä etämoduuleistaan oman build-prosessinsa aikana. Tämä voi johtaa build-putkeen, joka on herkkä kaikkien etäsovellusten saatavuudelle ja määrityksille.
• Vähemmän ajonaikaista joustavuutta: Jos etäsovelluksen URL-osoite muuttuu, isäntäsovellus on rakennettava uudelleen ja otettava uudelleen käyttöön, jotta muutos heijastuu. Tämä voi olla pullonkaula nopeasti kehittyvissä mikrofrontend-ympäristöissä.
• Löydettävyyshaasteet: Käytettävissä olevien etämoduulien tuntemuksen keskittäminen voi muuttua monimutkaiseksi sovellusten määrän kasvaessa.

Dynaamisten etämoduulien esittely: On-Demand-lataus ja -määritys

Dynaamiset etämoduulit ratkaisevat staattisten etämoduulien rajoituksia sallimalla sovellusten ladata etämoduuleja ilman nimenomaista build-time-määritystä. Sen sijaan, että etä-URL-osoitteet koodataan Webpack-määritykseen, dynaamiset etämoduulit mahdollistavat isäntäsovelluksen noutavan ja lataavan etämoduuleja ajonaikaisen tiedon perusteella. Tämä saavutetaan tyypillisesti seuraavilla tavoilla:

• Dynaaminen `import()`: JavaScriptin dynaamista import-syntaksia voidaan käyttää moduulien lataamiseen etäsovelluksista tarpeen mukaan.
• Määritys ajon aikana: Etämääritykset, mukaan lukien URL-osoitteet ja moduulien nimet, voidaan noutaa määrityspalvelimelta tai palveluiden löytämismekanismista.

Kuinka dynaamiset etämoduulit toimivat

Harkitse skenaariota, jossa kojelautasovelluksen (isäntä) on näytettävä widgetejä useista erikoistuneista sovelluksista (etämoduulit). Dynaamisten etämoduulien avulla kojelauta voi noutaa luettelon käytettävissä olevista widgeteistä ja niiden vastaavista etäsisääntulopisteistä määritys-APISTA, kun se latautuu.

Esimerkki työnkulusta:

1. Isäntäsovellus alustetaan.
2. Se tekee pyynnön määrityspäätepisteeseen (esim. /api/remote-config).
3. Tämä päätepiste palauttaa JSON-objektin, kuten tämän:

               {
     "widgets": {
       "userProfile": "http://user-service.example.com/remoteEntry.js",
       "productCatalog": "http://product-service.example.com/remoteEntry.js"
     }
   }
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

4. Isäntäsovellus käyttää sitten näitä tietoja moduulien dynaamiseen lataamiseen määritetyistä etäsisääntulopisteistä moduulifederointi `override`- tai `remotes`-määrityksen avulla ja päivittää sitä dynaamisesti.

Tämä lähestymistapa tarjoaa merkittäviä etuja:

• Irrotetut buildit: Isäntä- ja etäsovellukset voidaan rakentaa ja ottaa käyttöön itsenäisesti vaikuttamatta toistensa build-prosesseihin.
• Ajonaikainen joustavuus: Päivitä etäsovellusten URL-osoitteita helposti tai esittele uusia etämoduuleja ilman, että isäntää tarvitsee ottaa uudelleen käyttöön. Tämä on korvaamatonta jatkuvalle integroinnille ja jatkuvalle käyttöönotolle (CI/CD) -putkille.
• Keskitetty hallinta: Yksi määrityspalvelu voi hallita kaikkien käytettävissä olevien etämoduulien löytämistä ja kartoittamista, mikä yksinkertaistaa hallintaa suuren mittakaavan sovelluksissa.

Ajonaikainen etämoduulien löytäminen: Äärimmäinen irrotus

Ajonaikainen etämoduulien löytäminen vie dynaamisten etämoduulien konseptin askeleen pidemmälle automatisoimalla täysin etämoduulien löytämisen ja lataamisen ajon aikana. Sen sijaan, että luotetaan esinoudettuun määritykseen, ajonaikainen etämoduulien löytäminen tarkoittaa, että isäntäsovellus voi kysellä palveluiden löytämisjärjestelmää tai erillistä moduulifederointirekisteriä löytääkseen käytettävissä olevat etämoduulit ja niiden sisääntulopisteet dynaamisesti.

Avainkonseptit ajonaikaisessa etämoduulien löytämisessä

• Palveluiden löytäminen: Mikropalvelu-orientoituneessa maailmassa palveluiden löytäminen on ratkaisevan tärkeää. Ajonaikainen etämoduulien löytäminen hyödyntää samanlaisia periaatteita, joiden avulla sovellukset voivat löytää muita palveluita (tässä tapauksessa etäsovelluksia), jotka paljastavat moduuleja.
• Moduulifederointirekisteri: Erillinen rekisteri voi toimia keskuspaikkana, jossa etäsovellukset rekisteröivät itsensä. Isäntäsovellus kysyy sitten tästä rekisteristä löytääkseen käytettävissä olevat etämoduulit ja niiden latauspisteet.
• Dynaaminen `System.import` (tai vastaava): Vaikka moduulifederointi abstrahoi suurimman osan tästä, pohjana oleva mekanismi sisältää usein dynaamisia `import()`-kutsuja, joita ohjataan noutamaan moduuleja dynaamisesti määritetyistä sijainneista.

Havainnollistava esimerkki: Globaali verkkokauppa-alusta

Kuvittele globaali verkkokauppa-alusta, jossa on erilliset frontend-sovellukset eri alueille tai tuoteryhmille. Jokainen sovellus voidaan kehittää ja hallinnoida erillisessä tiimissä.

• Pääalusta (isäntä): Tarjoaa yhtenäisen käyttökokemuksen, navigoinnin ja ydintoiminnot.
• Alueelliset sovellukset (etämoduulit): Jokainen vastaa lokalisoidusta sisällöstä, kampanjoista ja tietyistä tuotetarjonnoista (esim. `us-store`, `eu-store`, `asia-store`).
• Luokkasovellukset (etämoduulit): Esimerkiksi `fashion-shop` tai `electronics-emporium`.

Ajonaikaisella etämoduulien löytämisellä:

1. Kun käyttäjä vierailee pääalustalla, sovellus kysyy keskitetystä moduulifederointirekisteristä.
2. Rekisteri ilmoittaa isäntäsovellukselle käytettävissä olevista alueellisista ja luokkakohtaisista etämoduuleista.
3. Käyttäjän sijainnin tai selauskäyttäytymisen perusteella isäntä lataa dynaamisesti asiaankuuluvat alueelliset ja luokkamoduulit. Esimerkiksi Euroopassa olevalle käyttäjälle ladataan `eu-store`-moduuli, ja jos hän siirtyy muotiosioon, myös `fashion-shop`-moduuli integroidaan dynaamisesti.
4. Isäntäsovellus voi sitten renderöidä komponentteja näistä dynaamisesti ladatuista etämoduuleista luoden yhtenäisen, mutta erittäin yksilöllisen käyttökokemuksen.

Tämä asetus mahdollistaa:

• Äärimmäinen irrotus: Jokainen alueellinen tai luokkatiimi voi ottaa sovelluksensa käyttöön itsenäisesti. Uusia alueita tai luokkia voidaan lisätä ilman, että koko alustaa tarvitsee ottaa uudelleen käyttöön.
• Yksilöinti ja lokalisointi: Räätälöi käyttökokemus tiettyihin maantieteellisiin sijainteihin, kieliin ja mieltymyksiin helposti.
• Skaalautuvuus: Alustan kasvaessa ja erikoistuneempien sovellusten lisääntyessä arkkitehtuuri pysyy hallittavissa ja skaalautuvana.
• Joustavuus: Jos yksi etäsovellus on tilapäisesti käytettävissä, se ei välttämättä kaada koko alustaa riippuen siitä, miten isäntäsovellus käsittelee virheen ja varamekanismit.

Dynaamisten etämoduulien ja ajonaikaisen etämoduulien löytämisen toteuttaminen

Näiden edistyneiden mallien toteuttaminen edellyttää huolellista suunnittelua ja nykyisen infrastruktuurin huomioimista. Tässä on erittely yleisistä strategioista ja huomioitavista asioista:

1. Keskitetty määrityspalvelu

• Edut: Helppo hallita, mahdollistaa dynaamiset päivitykset ilman sovellusten uudelleenkäyttöä, tarjoaa selkeän yleiskuvan kaikista käytettävissä olevista etämoduuleista.
• Toteutus: Voit käyttää mitä tahansa taustatekniikkaa tämän palvelun rakentamiseen (Node.js, Python, Java jne.). Määritys voidaan tallentaa tietokantaan tai yksinkertaiseen JSON-tiedostoon.

2. Moduulifederointirekisteri/Palveluiden löytäminen

Dynaamisemmissa ja hajautetuissa ympäristöissä integrointi palveluiden löytämisjärjestelmään, kuten Consul, etcd tai Eureka, voi olla erittäin tehokasta. Etäsovellukset rekisteröivät moduulifederointipäätepisteensä löytämispalveluun käynnistyksen yhteydessä.

• Edut: Erittäin automatisoitu, joustava etäsovellusten sijaintien muutoksille, integroituu hyvin olemassa oleviin mikropalveluarkkitehtuureihin.
• Toteutus: Vaatii palveluiden löytämisjärjestelmän määrittämistä ja hallintaa. Isäntäsovelluksesi on kysyttävä tätä järjestelmää löytääkseen etäsisääntulopisteet. Kirjastot, kuten @module-federation/core tai mukautetut ratkaisut voivat helpottaa tätä.

3. Webpack-määritysstrategiat

Vaikka tavoitteena on vähentää kääntöaikaisia riippuvuuksia, Webpack-määrityksellä on edelleen rooli dynaamisen latauksen mahdollistamisessa.

• Dynaaminen `remotes`-objekti: Moduulifederointi mahdollistaa `remotes`-vaihtoehdon päivittämisen ohjelmallisesti. Voit noutaa määrityksesi ja päivittää sitten Webpackin ajonaikaisen määrityksen ennen kuin sovellus yrittää ladata etämoduuleja.
• `ModuleFederationPlugin` `beforeResolve`- tai `afterResolve`-koukut: Näitä koukkuja voidaan hyödyntää sieppaamaan moduulin resoluutio ja määrittämään dynaamisesti etämoduulien lähde ajonaikaisen logiikan perusteella.

            // Isännän Webpack-määritysesimerkki (konseptuaalinen)
const moduleFederationPlugin = new ModuleFederationPlugin({
  name: 'hostApp',
  remotes: {},
  // ... muut määritykset
});

async function updateRemotes() {
  const config = await fetch('/api/remote-config');
  const remoteConfig = await config.json();

  // Päivitä etämääritykset dynaamisesti
  Object.keys(remoteConfig.remotes).forEach(key => {
    moduleFederationPlugin.options.remotes[key] = `${key}@${remoteConfig.remotes[key]}`;
  });
}

// Sovelluksesi sisääntulopisteessä (esim. index.js)
updateRemotes().then(() => {
  // Nyt voit tuoda dynaamisesti moduuleja näistä etämoduuleista
  import('remoteApp/SomeComponent');
});

            

              
                Copy
              
            
          

4. Virheiden käsittely ja varatoiminnot

• Sulava heikkeneminen: Suunnittele sovelluksesi jatkamaan toimintaansa, vaikka joidenkin etämoduulien lataaminen epäonnistuisi. Näytä paikkamerkkejä, virheilmoituksia tai vaihtoehtoista sisältöä.
• Uudelleenyritysmekanismit: Ota käyttöön logiikka, jolla etämoduulien lataamista yritetään uudelleen viiveen jälkeen.
• Valvonta: Määritä valvonta seuraamaan etäsovellustesi saatavuutta ja suorituskykyä.

Globaalit näkökohdat ja parhaat käytännöt

1. Sisällönjakeluverkot (CDN:t)

• Maantieteellinen jakelu: Varmista, että CDN:lläsi on palvelupisteitä (PoP) kaikilla kohdealueilla.
• Välimuistin mitätöinti: Ota käyttöön tehokkaat välimuistin mitätöintistrategiat varmistaaksesi, että käyttäjät saavat aina etämoduuliesi uusimmat versiot.

2. Kansainvälistäminen (i18n) ja lokalisointi (l10n)

• Erilliset kielet: Etäsovellukset voivat ladata kielikohtaisia resursseja tai viestejä.
• Alueelliset vaihtelut: Käsittele valuuttaa, päivämäärämuotoja ja muita alueellisia erityispiirteitä yksittäisissä etämoduuleissa.

3. API-yhdyskäytävä ja Backend-for-Frontend (BFF)

• Keskitetty reititys: Ohjaa liikennettä oikeisiin etäsovelluksiin eri kriteerien perusteella.
• Turvallisuus: Ota käyttöön todennus ja valtuutus yhdyskäytävätasolla.

4. Versiointistrategiat

• Semanttinen versiointi (SemVer): Käytä SemVeriä etäsovelluksiisi. Isäntäsovellus voidaan suunnitella sietämään etämoduulien eri versioita, erityisesti ei-rikkovien muutosten osalta.
• Sopimuksen täytäntöönpano: Määritä selkeästi etämoduulien väliset sopimukset (API:t, komponenttiliittymät) taaksepäin yhteensopivuuden varmistamiseksi.

5. Suorituskyvyn optimointi

• Koodin pilkkominen etämoduulien sisällä: Varmista, että jokainen etäsovellus on itsessään hyvin optimoitu omalla koodin pilkkomisellaan.
• Esinouto: Harkitse kriittisten etämoduulien esinoutoa taustalla, jos niitä todennäköisesti tarvitaan.
• Pakettikoon analyysi: Analysoi säännöllisesti etäsovellustesi pakettikokoja.

Dynaamisten etämoduulien ja ajonaikaisen etämoduulien löytämisen edut

1. Parannettu ketteryys ja nopeammat kehityssyklit

2. Parannettu skaalautuvuus ja ylläpidettävyys

3. Suurempi joustavuus ja mukautuvuus

4. Kolmansien osapuolten komponenttien yksinkertaistettu integrointi

5. Optimoitu resurssien käyttö

Haasteet ja näkökohdat

• Lisääntynyt monimutkaisuus: Dynaamisen järjestelmän hallinta, jossa on useita itsenäisesti käyttöön otettavia yksiköitä, lisää monimutkaisuuden tasoja kehitykseen, käyttöönottoon ja virheenkorjaukseen.
• Ajonaikaiset virheet: Useiden etäsovellusten välillä ajon aikana esiintyvien ongelmien virheenkorjaus voi olla haastavampaa kuin monoliitin virheenkorjaus.
• Turvallisuus: Dynaamisesti ladattavan koodin turvallisuuden varmistaminen on kriittistä. Etämoduuliin syötetty haitallinen koodi voi vaarantaa koko sovelluksen.
• Työkalut ja ekosysteemi: Vaikka moduulifederointi kehittyy nopeasti, työkalut monimutkaisten dynaamisten etäasetusten hallintaan ja virheenkorjaukseen ovat edelleen kehittymässä.

Johtopäätös

Kyky löytää ja integroida dynaamisesti etämoduuleja ajon aikana on merkittävä askel kohti todella koostettavia ja joustavia verkkoarkkitehtuureja. Verkon kehittyessä edelleen kohti hajautetumpia ja modulaarisempia järjestelmiä, moduulifederoinnin kaltaiset tekniikat tulevat epäilemättä olemaan keskeisessä roolissa sen tulevaisuuden muovaamisessa.