JavaScript Module Federationin hallinta: Jaetun laajuuden ja riippuvuuksien jakamisen voima

Nopeasti kehittyvässä web-kehityksen maailmassa skaalautuvien ja ylläpidettävien sovellusten rakentaminen vaatii usein kehittyneiden arkkitehtuurimallien omaksumista. Näistä mikrofrontendien konsepti on saavuttanut merkittävää suosiota, mahdollistaen tiimien kehittää ja ottaa käyttöön sovelluksen osia itsenäisesti. Webpackin Module Federation -laajennus on keskeisessä roolissa saumattoman integraation ja tehokkaan koodin jakamisen mahdollistamisessa näiden itsenäisten yksiköiden välillä, ja sen voiman kriittinen osa on jaettu laajuus (shared scope).

Tämä kattava opas sukeltaa syvälle JavaScript Module Federationin jaetun laajuuden mekanismiin. Tutkimme, mikä se on, miksi se on välttämätön riippuvuuksien jakamiselle, miten se toimii ja käytännön strategioita sen tehokkaaseen toteuttamiseen. Tavoitteenamme on antaa kehittäjille tiedot tämän tehokkaan ominaisuuden hyödyntämiseen paremman suorituskyvyn, pienempien pakettikokojen ja parantuneen kehittäjäkokemuksen saavuttamiseksi monimuotoisissa globaaleissa kehitystiimeissä.

Mitä on JavaScript Module Federation?

Ennen jaettuun laajuuteen sukeltamista on tärkeää ymmärtää Module Federationin peruskonsepti. Webpack 5:n myötä esitelty Module Federation on käännös- ja ajonaikainen ratkaisu, joka mahdollistaa JavaScript-sovellusten dynaamisen koodin (kuten kirjastojen, kehysten tai jopa kokonaisten komponenttien) jakamisen erikseen käännettyjen sovellusten välillä. Tämä tarkoittaa, että sinulla voi olla useita erillisiä sovelluksia (usein kutsutaan 'remoteiksi' tai 'kuluttajiksi'), jotka voivat ladata koodia 'kontti'- tai 'isäntä'-sovelluksesta ja päinvastoin.

Module Federationin tärkeimpiä etuja ovat:

• Koodin jakaminen: Poistaa tarpeettoman koodin useiden sovellusten väliltä, pienentäen kokonaispakettikokoja ja parantaen latausaikoja.
• Itsenäinen käyttöönotto: Tiimit voivat kehittää ja ottaa käyttöön suuren sovelluksen eri osia itsenäisesti, mikä edistää ketteryyttä ja nopeampia julkaisusyklejä.
• Teknologia-agnostisuus: Vaikka sitä käytetään pääasiassa Webpackin kanssa, se helpottaa jakamista eri käännöstyökalujen tai kehysten välillä jossain määrin, mikä edistää joustavuutta.
• Ajonaikainen integraatio: Sovelluksia voidaan koostaa ajon aikana, mikä mahdollistaa dynaamiset päivitykset ja joustavat sovellusrakenteet.

Ongelma: Tarpeettomat riippuvuudet mikrofrontendeissä

Kuvitellaan tilanne, jossa sinulla on useita mikrofrontendejä, jotka kaikki riippuvat samasta versiosta suosittua käyttöliittymäkirjastoa kuten React, tai tilanhallintakirjastoa kuten Redux. Ilman jakamismekanismia kukin mikrofrontend paketoisi oman kopionsa näistä riippuvuuksista. Tämä johtaa:

• Paisuneisiin pakettikokoihin: Jokainen sovellus monistaa tarpeettomasti yleisiä kirjastoja, mikä johtaa suurempiin latauskokoihin käyttäjille.
• Kasvaneeseen muistinkulutukseen: Useat saman kirjaston instanssit selaimessa voivat kuluttaa enemmän muistia.
• Epäjohdonmukaiseen käyttäytymiseen: Jaettujen kirjastojen eri versiot eri sovelluksissa voivat johtaa hienovaraisiin virheisiin ja yhteensopivuusongelmiin.
• Hukattuihin verkkoresursseihin: Käyttäjät saattavat ladata saman kirjaston useita kertoja, jos he navigoivat eri mikrofrontendien välillä.

Tässä Module Federationin jaettu laajuus astuu kuvaan, tarjoten elegantin ratkaisun näihin haasteisiin.

Module Federationin jaetun laajuuden ymmärtäminen

Jaettu laajuus (shared scope), joka usein määritetään shared-option kautta Module Federation -laajennuksessa, on mekanismi, joka mahdollistaa useiden itsenäisesti käyttöön otettujen sovellusten jakaa riippuvuuksia. Kun se on määritetty, Module Federation varmistaa, että määritetystä riippuvuudesta ladataan vain yksi instanssi ja se asetetaan kaikkien sitä vaativien sovellusten saataville.

Ytimessään jaettu laajuus toimii luomalla globaalin rekisterin tai kontin jaetuille moduuleille. Kun sovellus pyytää jaettua riippuvuutta, Module Federation tarkistaa tämän rekisterin. Jos riippuvuus on jo olemassa (ts. toisen sovelluksen tai isännän lataama), se käyttää olemassa olevaa instanssia. Muussa tapauksessa se lataa riippuvuuden ja rekisteröi sen jaettuun laajuuteen tulevaa käyttöä varten.

Konfiguraatio näyttää tyypillisesti tältä:

            // webpack.config.js

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'container',
      remotes: {
        'app1': 'app1@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
        'app2': 'app2@http://localhost:3002/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        'react': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^18.0.0',
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^18.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

Jaettujen riippuvuuksien tärkeimmät konfiguraatioasetukset:

• singleton: true: Tämä on ehkä kriittisin asetus. Kun se on true, se varmistaa, että jaetusta riippuvuudesta ladataan vain yksi instanssi kaikkien sitä käyttävien sovellusten kesken. Jos useat sovellukset yrittävät ladata samaa singleton-riippuvuutta, Module Federation tarjoaa niille saman instanssin.
• eager: true: Oletuksena jaetut riippuvuudet ladataan laiskasti (lazily), eli ne noudetaan vasta, kun niitä nimenomaisesti tuodaan tai käytetään. Asettamalla eager: true pakotetaan riippuvuus latautumaan heti sovelluksen käynnistyessä, vaikka sitä ei heti käytettäisikään. Tämä voi olla hyödyllistä kriittisille kirjastoille, kuten kehyksille, varmistaakseen niiden olevan saatavilla alusta alkaen.
• requiredVersion: '...': Tämä asetus määrittää jaetun riippuvuuden vaaditun version. Module Federation yrittää löytää vastaavan version. Jos useat sovellukset vaativat eri versioita, Module Federationilla on mekanismeja tämän käsittelyyn (käsitellään myöhemmin).
• version: '...': Voit nimenomaisesti asettaa riippuvuuden version, joka julkaistaan jaettuun laajuuteen.
• import: false: Tämä asetus kertoo Module Federationille, ettei se automaattisesti paketoi jaettua riippuvuutta. Sen sijaan se odottaa sen tulevan ulkoisesti (mikä on oletuskäyttäytyminen jaettaessa).
• packageDir: '...': Määrittää pakettihakemiston, josta jaettu riippuvuus ratkaistaan, hyödyllinen monorepoissa.

Miten jaettu laajuus mahdollistaa riippuvuuksien jakamisen

Käydään prosessi läpi käytännön esimerkillä. Kuvitellaan, että meillä on pää'kontti'sovellus ja kaksi 'etä'sovellusta, `app1` ja `app2`. Kaikki kolme sovellusta riippuvat `react`- ja `react-dom`-kirjastojen versiosta 18.

Skenaario 1: Konttisovellus jakaa riippuvuuksia

Tässä yleisessä asetelmassa konttisovellus määrittelee jaetut riippuvuudet. Module Federationin generoima `remoteEntry.js`-tiedosto paljastaa nämä jaetut moduulit.

Kontin Webpack-konfiguraatio (`container/webpack.config.js`):

            const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack');

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'container',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './App': './src/App',
      },
      shared: {
        'react': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^18.0.0',
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^18.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

Nyt `app1` ja `app2` kuluttavat näitä jaettuja riippuvuuksia.

`app1`:n Webpack-konfiguraatio (`app1/webpack.config.js`):

            const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack');

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'app1',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './Feature1': './src/Feature1',
      },
      remotes: {
        'container': 'container@http://localhost:3000/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        'react': {
          singleton: true,
          requiredVersion: '^18.0.0',
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          requiredVersion: '^18.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

`app2`:n Webpack-konfiguraatio (`app2/webpack.config.js`):

`app2`:n konfiguraatio olisi samankaltainen kuin `app1`:n, määrittäen myös `react`:n ja `react-dom`:n jaetuiksi samoilla versiovaatimuksilla.

Miten se toimii ajon aikana:

1. Konttisovellus latautuu ensin, asettaen jaetut `react`- ja `react-dom`-instanssinsa saataville Module Federation -laajuuteensa.
2. Kun `app1` latautuu, se pyytää `react`:a ja `react-dom`:ia. Module Federation `app1`:ssä näkee, että ne on merkitty jaetuiksi ja `singleton: true`. Se tarkistaa globaalista laajuudesta olemassa olevia instansseja. Jos kontti on jo ladannut ne, `app1` käyttää uudelleen näitä instansseja.
3. Samoin kun `app2` latautuu, se myös käyttää uudelleen samoja `react`- ja `react-dom`-instansseja.

Tämä johtaa siihen, että vain yksi kopio `react`- ja `react-dom`-kirjastoista ladataan selaimeen, mikä pienentää merkittävästi kokonaislatauskokoa.

Skenaario 2: Riippuvuuksien jakaminen etäsovellusten välillä

Module Federation mahdollistaa myös etäsovellusten jakaa riippuvuuksia keskenään. Jos `app1` ja `app2` molemmat käyttävät kirjastoa, jota kontti *ei* jaa, ne voivat silti jakaa sen, jos molemmat määrittävät sen jaetuksi omissa konfiguraatioissaan.

Esimerkki: Oletetaan, että `app1` ja `app2` käyttävät molemmat `lodash`-apukirjastoa.

`app1`:n Webpack-konfiguraatio (lisätään lodash):

            
// ... ModuleFederationPlugin:n sisällä app1:lle
shared: {
  // ... react, react-dom
  'lodash': {
    singleton: true,
    requiredVersion: '^4.17.21',
  },
},

            

              
                Copy
              
            
          

`app2`:n Webpack-konfiguraatio (lisätään lodash):

            
// ... ModuleFederationPlugin:n sisällä app2:lle
shared: {
  // ... react, react-dom
  'lodash': {
    singleton: true,
    requiredVersion: '^4.17.21',
  },
},

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä tapauksessa, vaikka kontti ei nimenomaisesti jakaisi `lodash`-kirjastoa, `app1` ja `app2` onnistuvat jakamaan yhden instanssin `lodash`-kirjastosta keskenään, edellyttäen että ne ladataan samassa selainkontekstissa.

Versioerojen käsittely

Yksi yleisimmistä haasteista riippuvuuksien jakamisessa on versioiden yhteensopivuus. Mitä tapahtuu, kun `app1` vaatii `react` v18.1.0:n ja `app2` vaatii `react` v18.2.0:n? Module Federation tarjoaa vankkoja strategioita näiden skenaarioiden hallintaan.

1. Tiukka versioiden vastaavuus (requiredVersion-asetuksen oletuskäyttäytyminen)

Kun määrität tarkan version (esim. '18.1.0') tai tiukan alueen (esim. '^18.1.0'), Module Federation valvoo tätä. Jos sovellus yrittää ladata jaettua riippuvuutta versiolla, joka ei täytä toisen sitä jo käyttävän sovelluksen vaatimusta, se voi johtaa virheisiin.

2. Versioalueet ja vararatkaisut

requiredVersion-asetus tukee semanttisen versioinnin (SemVer) alueita. Esimerkiksi '^18.0.0' tarkoittaa mitä tahansa versiota 18.0.0:sta ylöspäin (mutta ei 19.0.0:aa). Jos useat sovellukset vaativat versioita tällä alueella, Module Federation käyttää tyypillisesti korkeinta yhteensopivaa versiota, joka täyttää kaikki vaatimukset.

Harkitse tätä:

• Kontti: shared: { 'react': { requiredVersion: '^18.0.0' } }
• `app1`: shared: { 'react': { requiredVersion: '^18.1.0' } }
• `app2`: shared: { 'react': { requiredVersion: '^18.2.0' } }

Jos kontti latautuu ensin, se luo `react` v18.0.0:n (tai minkä version se todellisuudessa paketoi). Kun `app1` pyytää `react`:ia `^18.1.0`:lla, se saattaa epäonnistua, jos kontin versio on alle 18.1.0. Jos kuitenkin `app1` latautuu ensin ja tarjoaa `react` v18.1.0:n, ja sitten `app2` pyytää `react`:ia `^18.2.0`:lla, Module Federation yrittää täyttää `app2`:n vaatimuksen. Jos `react` v18.1.0 -instanssi on jo ladattu, se saattaa heittää virheen, koska v18.1.0 ei täytä `^18.2.0` vaatimusta.

Tämän lieventämiseksi on parasta määritellä jaetut riippuvuudet laajimmalla hyväksyttävällä versioalueella, yleensä konttisovelluksessa. Esimerkiksi '^18.0.0':n käyttö mahdollistaa joustavuuden. Jos tietty etäsovellus on tiukasti riippuvainen uudemmasta patch-versiosta, se tulisi konfiguroida tarjoamaan nimenomaisesti kyseinen versio.

3. `shareKey`- ja `shareScope`-asetusten käyttö

Module Federation antaa sinun myös hallita avainta, jolla moduuli jaetaan, ja laajuutta, jossa se sijaitsee. Tämä voi olla hyödyllistä edistyneissä skenaarioissa, kuten saman kirjaston eri versioiden jakamisessa eri avaimilla.

4. `strictVersion`-asetus

Kun strictVersion on käytössä (mikä on requiredVersion-asetuksen oletus), Module Federation heittää virheen, jos riippuvuutta ei voida täyttää. Asettamalla strictVersion: false voidaan sallia löysempi versioiden käsittely, jossa Module Federation saattaa yrittää käyttää vanhempaa versiota, jos uudempaa ei ole saatavilla, mutta tämä voi johtaa ajonaikaisiin virheisiin.

Parhaat käytännöt jaetun laajuuden käyttämiseen

Jotta voit tehokkaasti hyödyntää Module Federationin jaettua laajuutta ja välttää yleisiä sudenkuoppia, harkitse näitä parhaita käytäntöjä:

1. Keskitä jaetut riippuvuudet: Nimeä ensisijainen sovellus (usein kontti tai erillinen jaettu kirjastosovellus) toimimaan totuuden lähteenä yleisille, vakaille riippuvuuksille, kuten kehyksille (React, Vue, Angular), käyttöliittymäkomponenttikirjastoille ja tilanhallintakirjastoille.
2. Määrittele laajat versioalueet: Käytä SemVer-alueita (esim. '^18.0.0') jaetuille riippuvuuksille ensisijaisessa jakavassa sovelluksessa. Tämä antaa muille sovelluksille mahdollisuuden käyttää yhteensopivia versioita pakottamatta tiukkoja päivityksiä koko ekosysteemiin.
3. Dokumentoi jaetut riippuvuudet selkeästi: Ylläpidä selkeää dokumentaatiota siitä, mitkä riippuvuudet jaetaan, niiden versiot ja mitkä sovellukset ovat vastuussa niiden jakamisesta. Tämä auttaa tiimejä ymmärtämään riippuvuuskaavion.
4. Seuraa pakettikokoja: Analysoi säännöllisesti sovellustesi pakettikokoja. Module Federationin jaetun laajuuden tulisi johtaa dynaamisesti ladattavien palasten koon pienenemiseen, kun yleiset riippuvuudet ulkoistetaan.
5. Hallitse epädeterministisiä riippuvuuksia: Ole varovainen usein päivitettävien tai epävakaiden API-rajapintojen omaavien riippuvuuksien kanssa. Tällaisten riippuvuuksien jakaminen saattaa vaatia huolellisempaa versionhallintaa ja testausta.
6. Käytä `eager: true` -asetusta harkitusti: Vaikka `eager: true` varmistaa riippuvuuden latautuvan aikaisin, sen liiallinen käyttö voi johtaa suurempiin alkulatauksiin. Käytä sitä kriittisille kirjastoille, jotka ovat välttämättömiä sovelluksen käynnistymiselle.
7. Testaus on ratkaisevan tärkeää: Testaa mikrofrontendiesi integraatio perusteellisesti. Varmista, että jaetut riippuvuudet ladataan oikein ja että versioristiriidat käsitellään sulavasti. Automaattinen testaus, mukaan lukien integraatio- ja päästä päähän -testit, on elintärkeää.
8. Harkitse monorepoja yksinkertaisuuden vuoksi: Module Federationin kanssa aloittaville tiimeille jaettujen riippuvuuksien hallinta monorepossa (käyttäen työkaluja kuten Lerna tai Yarn Workspaces) voi yksinkertaistaa asetuksia ja varmistaa johdonmukaisuuden. `packageDir`-asetus on erityisen hyödyllinen tässä.
9. Käsittele reunatapaukset `shareKey`:n ja `shareScope`:n avulla: Jos kohtaat monimutkaisia versiointitilanteita tai sinun on paljastettava saman kirjaston eri versioita, tutustu `shareKey`- ja `shareScope`-asetuksiin saadaksesi tarkempaa hallintaa.
10. Turvallisuusnäkökohdat: Varmista, että jaetut riippuvuudet noudetaan luotettavista lähteistä. Toteuta tietoturvan parhaat käytännöt käännös- ja käyttöönottoprosessissasi.

Globaalit vaikutukset ja huomiot

Globaaleille kehitystiimeille Module Federation ja sen jaettu laajuus tarjoavat merkittäviä etuja:

• Johdonmukaisuus alueiden välillä: Varmistaa, että kaikki käyttäjät, maantieteellisestä sijainnistaan riippumatta, kokevat sovelluksen samoilla ydinkirjastoilla, mikä vähentää alueellisia epäjohdonmukaisuuksia.
• Nopeammat iteraatiosyklit: Tiimit eri aikavyöhykkeillä voivat työskennellä itsenäisten ominaisuuksien tai mikrofrontendien parissa ilman jatkuvaa huolta yhteisten kirjastojen monistamisesta tai riippuvuusversioiden päällekkäisyyksistä.
• Optimoitu erilaisille verkoille: Kokonaislatauskoon pienentäminen jaettujen riippuvuuksien avulla on erityisen hyödyllistä käyttäjille hitaammilla tai mitatuilla internetyhteyksillä, jotka ovat yleisiä monissa osissa maailmaa.
• Yksinkertaistettu perehdytys: Uudet kehittäjät, jotka liittyvät suureen projektiin, voivat helpommin ymmärtää sovelluksen arkkitehtuurin ja riippuvuuksien hallinnan, kun yleiset kirjastot on selkeästi määritelty ja jaettu.

Globaalien tiimien on kuitenkin oltava tietoisia myös seuraavista seikoista:

• CDN-strategiat: Jos jaetut riippuvuudet sijaitsevat CDN:ssä, varmista, että CDN:llä on hyvä maailmanlaajuinen kattavuus ja matala latenssi kaikille kohdealueille.
• Offline-tuki: Sovelluksille, jotka vaativat offline-ominaisuuksia, jaettujen riippuvuuksien ja niiden välimuistiin tallentamisen hallinta muuttuu monimutkaisemmaksi.
• Sääntelyn noudattaminen: Varmista, että kirjastojen jakaminen on sopusoinnussa kaikkien asiaankuuluvien ohjelmistolisenssi- tai tietosuojasäännösten kanssa eri lainkäyttöalueilla.

Yleiset sudenkuopat ja niiden välttäminen

1. Väärin konfiguroitu `singleton`

Ongelma: Unohdetaan asettaa singleton: true kirjastoille, joilla tulisi olla vain yksi instanssi.

Ratkaisu: Aseta aina singleton: true kehyksille, kirjastoille ja apuohjelmille, jotka aiot jakaa ainutlaatuisesti sovellustesi kesken.

2. Epäjohdonmukaiset versiovaatimukset

Ongelma: Eri sovellukset määrittävät hyvin erilaisia, yhteensopimattomia versioalueita samalle jaetulle riippuvuudelle.

Ratkaisu: Standardoi versiovaatimukset, erityisesti konttisovelluksessa. Käytä laajoja SemVer-alueita ja dokumentoi kaikki poikkeukset.

3. Epäolennaisten kirjastojen liiallinen jakaminen

Ongelma: Yritetään jakaa jokaista pientä apukirjastoa, mikä johtaa monimutkaiseen konfiguraatioon ja mahdollisiin konflikteihin.

Ratkaisu: Keskity suurten, yleisten ja vakaiden riippuvuuksien jakamiseen. Pienet, harvoin käytetyt apuohjelmat on ehkä parempi paketoida paikallisesti monimutkaisuuden välttämiseksi.

4. `remoteEntry.js`-tiedoston virheellinen käsittely

Ongelma: `remoteEntry.js`-tiedosto ei ole saatavilla tai sitä ei tarjoilla oikein kuluttaville sovelluksille.

Ratkaisu: Varmista, että etämerkintöjen isännöintistrategiasi on vankka ja että `remotes`-konfiguraatiossa määritetyt URL-osoitteet ovat tarkkoja ja saavutettavissa.

5. `eager: true` -asetuksen vaikutusten sivuuttaminen

Ongelma: Asetetaan eager: true liian monelle riippuvuudelle, mikä johtaa hitaaseen alkulatausaikaan.

Ratkaisu: Käytä eager: true -asetusta vain riippuvuuksille, jotka ovat ehdottoman kriittisiä sovellustesi alkulataukselle tai ydintoiminnallisuudelle.

Yhteenveto

JavaScript Module Federationin jaettu laajuus on tehokas työkalu modernien, skaalautuvien verkkosovellusten rakentamiseen, erityisesti mikrofrontend-arkkitehtuurissa. Mahdollistamalla tehokkaan riippuvuuksien jakamisen se puuttuu koodin monistamisen, paisumisen ja epäjohdonmukaisuuden ongelmiin, mikä johtaa parempaan suorituskykyyn ja ylläpidettävyyteen. shared-option, erityisesti singleton- ja requiredVersion-ominaisuuksien, ymmärtäminen ja oikea konfigurointi on avain näiden etujen avaamiseen.

Kun globaalit kehitystiimit omaksuvat yhä enemmän mikrofrontend-strategioita, Module Federationin jaetun laajuuden hallitsemisesta tulee ensiarvoisen tärkeää. Noudattamalla parhaita käytäntöjä, hallitsemalla huolellisesti versiointia ja suorittamalla perusteellista testausta, voit valjastaa tämän teknologian rakentaaksesi vakaita, suorituskykyisiä ja ylläpidettäviä sovelluksia, jotka palvelevat tehokkaasti monipuolista kansainvälistä käyttäjäkuntaa.

Hyödynnä jaetun laajuuden voima ja tasoita tietä tehokkaammalle ja yhteistyökykyisemmälle web-kehitykselle organisaatiossasi.