Maîtriser la Module Federation JavaScript : La puissance du périmètre partagé et du partage de dépendances

Dans le paysage en évolution rapide du développement web, la création d'applications évolutives et maintenables implique souvent l'adoption de modèles architecturaux sophistiqués. Parmi ceux-ci, le concept de micro-frontends a gagné en popularité, permettant aux équipes de développer et de déployer des parties d'une application de manière indépendante. Au cœur de l'intégration transparente et du partage de code efficace entre ces unités indépendantes se trouve le plugin Module Federation de Webpack, et un composant essentiel de sa puissance est le périmètre partagé (shared scope).

Ce guide complet explore en profondeur le mécanisme du périmètre partagé au sein de la Module Federation JavaScript. Nous examinerons ce que c'est, pourquoi il est essentiel pour le partage de dépendances, comment il fonctionne et les stratégies pratiques pour le mettre en œuvre efficacement. Notre objectif est de doter les développeurs des connaissances nécessaires pour tirer parti de cette puissante fonctionnalité afin d'améliorer les performances, de réduire la taille des bundles et d'améliorer l'expérience des développeurs au sein d'équipes de développement mondiales et diversifiées.

Qu'est-ce que la Module Federation JavaScript ?

Avant de plonger dans le périmètre partagé, il est crucial de comprendre le concept fondamental de la Module Federation. Introduite avec Webpack 5, la Module Federation est une solution de compilation et d'exécution qui permet aux applications JavaScript de partager dynamiquement du code (comme des bibliothèques, des frameworks ou même des composants entiers) entre des applications compilées séparément. Cela signifie que vous pouvez avoir plusieurs applications distinctes (souvent appelées 'remotes' ou 'consumers') qui peuvent charger du code depuis une application 'container' ou 'host', et vice versa.

Les principaux avantages de la Module Federation incluent :

• Partage de Code : Élimine le code redondant entre plusieurs applications, réduisant la taille globale des bundles et améliorant les temps de chargement.
• Déploiement Indépendant : Les équipes peuvent développer et déployer différentes parties d'une grande application de manière indépendante, favorisant l'agilité et des cycles de publication plus rapides.
• Indépendance Technologique : Bien que principalement utilisée avec Webpack, elle facilite dans une certaine mesure le partage entre différents outils de build ou frameworks, favorisant la flexibilité.
• Intégration à l'Exécution : Les applications peuvent être composées à l'exécution, permettant des mises à jour dynamiques et des structures d'application flexibles.

Le Problème : Les Dépendances Redondantes dans les Micro-frontends

Considérons un scénario où vous avez plusieurs micro-frontends qui dépendent tous de la même version d'une bibliothèque d'interface utilisateur populaire comme React, ou d'une bibliothèque de gestion d'état comme Redux. Sans un mécanisme de partage, chaque micro-frontend empaquetterait sa propre copie de ces dépendances. Cela conduit à :

• Des Tailles de Bundle Enflées : Chaque application duplique inutilement des bibliothèques communes, ce qui entraîne des tailles de téléchargement plus importantes pour les utilisateurs.
• Une Consommation de Mémoire Accrue : Plusieurs instances de la même bibliothèque chargées dans le navigateur peuvent consommer plus de mémoire.
• Un Comportement Incohérent : Différentes versions de bibliothèques partagées entre les applications peuvent entraîner des bugs subtils et des problèmes de compatibilité.
• Un Gaspillage de Ressources Réseau : Les utilisateurs pourraient télécharger la même bibliothèque plusieurs fois s'ils naviguent entre différents micro-frontends.

C'est là que le périmètre partagé de la Module Federation entre en jeu, offrant une solution élégante à ces défis.

Comprendre le Périmètre Partagé de la Module Federation

Le périmètre partagé (shared scope), souvent configuré via l'option shared dans le plugin Module Federation, est le mécanisme qui permet à plusieurs applications déployées indépendamment de partager des dépendances. Lorsqu'il est configuré, la Module Federation s'assure qu'une seule instance d'une dépendance spécifiée est chargée et mise à la disposition de toutes les applications qui en ont besoin.

À la base, le périmètre partagé fonctionne en créant un registre ou un conteneur global pour les modules partagés. Lorsqu'une application demande une dépendance partagée, la Module Federation vérifie ce registre. Si la dépendance est déjà présente (c'est-à-dire chargée par une autre application ou l'hôte), elle utilise cette instance existante. Sinon, elle charge la dépendance et l'enregistre dans le périmètre partagé pour une utilisation future.

La configuration ressemble généralement à ceci :

            // webpack.config.js

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

module.exports = {
  // ... autres configurations webpack
  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
              
            
          

Options de Configuration Clés pour les Dépendances Partagées :

• singleton: true : C'est peut-être l'option la plus critique. Lorsqu'elle est définie sur true, elle garantit qu'une seule instance de la dépendance partagée est chargée pour toutes les applications consommatrices. Si plusieurs applications tentent de charger la même dépendance singleton, la Module Federation leur fournira la même instance.
• eager: true : Par défaut, les dépendances partagées sont chargées paresseusement (lazy loading), ce qui signifie qu'elles ne sont récupérées que lorsqu'elles sont explicitement importées ou utilisées. Définir eager: true force le chargement de la dépendance dès le démarrage de l'application, même si elle n'est pas immédiatement utilisée. Cela peut être bénéfique pour les bibliothèques critiques comme les frameworks afin de s'assurer qu'elles sont disponibles dès le départ.
• requiredVersion: '...' : Cette option spécifie la version requise de la dépendance partagée. La Module Federation tentera de faire correspondre la version demandée. Si plusieurs applications nécessitent des versions différentes, la Module Federation dispose de mécanismes pour gérer cela (discuté plus loin).
• version: '...' : Vous pouvez définir explicitement la version de la dépendance qui sera publiée dans le périmètre partagé.
• import: false : Ce paramètre indique à la Module Federation de ne pas empaqueter automatiquement la dépendance partagée. Au lieu de cela, il s'attend à ce qu'elle soit fournie de manière externe (ce qui est le comportement par défaut lors du partage).
• packageDir: '...' : Spécifie le répertoire du package à partir duquel résoudre la dépendance partagée, utile dans les monorepos.

Comment le Périmètre Partagé Permet le Partage de Dépendances

Décortiquons le processus avec un exemple pratique. Imaginons que nous ayons une application 'container' principale et deux applications 'remote', `app1` et `app2`. Les trois applications dépendent de `react` et `react-dom` en version 18.

Scénario 1 : L'application Conteneur Partage les Dépendances

Dans cette configuration courante, l'application conteneur définit les dépendances partagées. Le fichier `remoteEntry.js`, généré par la Module Federation, expose ces modules partagés.

Configuration Webpack du Conteneur (`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
              
            
          

Maintenant, `app1` et `app2` consommeront ces dépendances partagées.

Configuration Webpack de `app1` (`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
              
            
          

Configuration Webpack de `app2` (`app2/webpack.config.js`) :

La configuration pour `app2` serait similaire à celle de `app1`, déclarant également `react` et `react-dom` comme partagés avec les mêmes exigences de version.

Comment ça fonctionne à l'exécution :

1. L'application conteneur se charge en premier, rendant ses instances partagées de `react` et `react-dom` disponibles dans son périmètre Module Federation.
2. Lorsque `app1` se charge, elle demande `react` et `react-dom`. La Module Federation dans `app1` voit qu'ils sont marqués comme partagés et `singleton: true`. Elle vérifie le périmètre global pour les instances existantes. Si le conteneur les a déjà chargés, `app1` réutilise ces instances.
3. De même, lorsque `app2` se charge, elle réutilise également les mêmes instances de `react` et `react-dom`.

Cela se traduit par le chargement d'une seule copie de `react` et `react-dom` dans le navigateur, réduisant considérablement la taille totale du téléchargement.

Scénario 2 : Partage de Dépendances entre Applications Distantes

La Module Federation permet également aux applications distantes de partager des dépendances entre elles. Si `app1` et `app2` utilisent toutes deux une bibliothèque qui n'est *pas* partagée par le conteneur, elles peuvent quand même la partager si toutes deux la déclarent comme partagée dans leurs configurations respectives.

Exemple : Disons que `app1` et `app2` utilisent toutes deux la bibliothèque utilitaire `lodash`.

Configuration Webpack de `app1` (ajout de lodash) :

            
// ... dans le ModuleFederationPlugin pour app1
shared: {
  // ... react, react-dom
  'lodash': {
    singleton: true,
    requiredVersion: '^4.17.21',
  },
},

            

              
                Copy
              
            
          

Configuration Webpack de `app2` (ajout de lodash) :

            
// ... dans le ModuleFederationPlugin pour app2
shared: {
  // ... react, react-dom
  'lodash': {
    singleton: true,
    requiredVersion: '^4.17.21',
  },
},

            

              
                Copy
              
            
          

Dans ce cas, même si le conteneur ne partage pas explicitement `lodash`, `app1` et `app2` parviendront à partager une seule instance de `lodash` entre elles, à condition qu'elles soient chargées dans le même contexte de navigateur.

Gestion des Incompatibilités de Version

L'un des défis les plus courants dans le partage de dépendances est la compatibilité des versions. Que se passe-t-il lorsque `app1` nécessite `react` v18.1.0 et `app2` nécessite `react` v18.2.0 ? La Module Federation fournit des stratégies robustes pour gérer ces scénarios.

1. Correspondance Stricte de Version (comportement par défaut pour `requiredVersion`)

Lorsque vous spécifiez une version précise (par exemple, '18.1.0') ou une plage stricte (par exemple, '^18.1.0'), la Module Federation l'appliquera. Si une application tente de charger une dépendance partagée avec une version qui ne satisfait pas à l'exigence d'une autre application qui l'utilise déjà, cela peut entraîner des erreurs.

2. Plages de Versions et Solutions de Repli

L'option requiredVersion prend en charge les plages de versionnage sémantique (SemVer). Par exemple, '^18.0.0' signifie n'importe quelle version de 18.0.0 jusqu'à (mais non incluse) 19.0.0. Si plusieurs applications nécessitent des versions dans cette plage, la Module Federation utilisera généralement la version compatible la plus élevée qui satisfait à toutes les exigences.

Considérez ceci :

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

Si le conteneur se charge en premier, il établit `react` v18.0.0 (ou la version qu'il empaquette réellement). Lorsque `app1` demande `react` avec `^18.1.0`, cela peut échouer si la version du conteneur est inférieure à 18.1.0. Cependant, si `app1` se charge en premier et fournit `react` v18.1.0, puis que `app2` demande `react` avec `^18.2.0`, la Module Federation tentera de satisfaire l'exigence de `app2`. Si l'instance `react` v18.1.0 est déjà chargée, elle pourrait lever une erreur car v18.1.0 ne satisfait pas `^18.2.0`.

Pour atténuer cela, il est préférable de définir les dépendances partagées avec la plage de versions acceptable la plus large, généralement dans l'application conteneur. Par exemple, l'utilisation de '^18.0.0' offre une flexibilité. Si une application distante spécifique a une dépendance forte sur une version de patch plus récente, elle doit être configurée pour fournir explicitement cette version.

3. Utilisation de `shareKey` et `shareScope`

La Module Federation vous permet également de contrôler la clé sous laquelle un module est partagé et le périmètre dans lequel il réside. Cela peut être utile pour des scénarios avancés, tels que le partage de différentes versions de la même bibliothèque sous des clés différentes.

4. L'Option `strictVersion`

Lorsque strictVersion est activée (ce qui est le défaut pour requiredVersion), la Module Federation lève une erreur si une dépendance ne peut être satisfaite. Régler strictVersion: false peut permettre une gestion des versions plus souple, où la Module Federation pourrait essayer d'utiliser une version plus ancienne si une plus récente n'est pas disponible, mais cela peut entraîner des erreurs à l'exécution.

Meilleures Pratiques pour l'Utilisation du Périmètre Partagé

Pour exploiter efficacement le périmètre partagé de la Module Federation et éviter les pièges courants, considérez ces meilleures pratiques :

1. Centraliser les Dépendances Partagées : Désignez une application principale (souvent le conteneur ou une application de bibliothèque partagée dédiée) comme source de vérité pour les dépendances communes et stables comme les frameworks (React, Vue, Angular), les bibliothèques de composants d'interface utilisateur et les bibliothèques de gestion d'état.
2. Définir des Plages de Versions Larges : Utilisez des plages SemVer (par exemple, '^18.0.0') pour les dépendances partagées dans l'application de partage principale. Cela permet aux autres applications d'utiliser des versions compatibles sans forcer des mises à jour strictes sur l'ensemble de l'écosystème.
3. Documenter Clairement les Dépendances Partagées : Maintenez une documentation claire sur les dépendances partagées, leurs versions et les applications responsables de leur partage. Cela aide les équipes à comprendre le graphe des dépendances.
4. Surveiller la Taille des Bundles : Analysez régulièrement la taille des bundles de vos applications. Le périmètre partagé de la Module Federation devrait entraîner une réduction de la taille des morceaux chargés dynamiquement, car les dépendances communes sont externalisées.
5. Gérer les Dépendances Non Déterministes : Soyez prudent avec les dépendances qui sont fréquemment mises à jour ou qui ont des API instables. Le partage de telles dépendances peut nécessiter une gestion des versions et des tests plus minutieux.
6. Utiliser `eager: true` avec discernement : Bien que `eager: true` garantisse un chargement précoce d'une dépendance, une utilisation excessive peut entraîner des chargements initiaux plus lents. Utilisez-le pour les bibliothèques critiques essentielles au démarrage de l'application.
7. Les Tests sont Cruciaux : Testez minutieusement l'intégration de vos micro-frontends. Assurez-vous que les dépendances partagées sont correctement chargées et que les conflits de version sont gérés avec élégance. Les tests automatisés, y compris les tests d'intégration et de bout en bout, sont vitaux.
8. Envisager les Monorepos pour la Simplicité : Pour les équipes qui débutent avec la Module Federation, la gestion des dépendances partagées au sein d'un monorepo (en utilisant des outils comme Lerna ou Yarn Workspaces) peut simplifier la configuration et garantir la cohérence. L'option `packageDir` est particulièrement utile ici.
9. Gérer les Cas Limites avec `shareKey` et `shareScope` : Si vous rencontrez des scénarios de versionnage complexes ou si vous devez exposer différentes versions de la même bibliothèque, explorez les options `shareKey` et `shareScope` pour un contrôle plus granulaire.
10. Considérations de Sécurité : Assurez-vous que les dépendances partagées sont récupérées à partir de sources fiables. Mettez en œuvre les meilleures pratiques de sécurité pour votre pipeline de build et votre processus de déploiement.

Impact Global et Considérations

Pour les équipes de développement mondiales, la Module Federation et son périmètre partagé offrent des avantages significatifs :

• Cohérence entre les Régions : Garantit que tous les utilisateurs, quelle que soit leur situation géographique, utilisent l'application avec les mêmes dépendances de base, réduisant les incohérences régionales.
• Cycles d'Itération Plus Rapides : Les équipes dans différents fuseaux horaires peuvent travailler sur des fonctionnalités ou des micro-frontends indépendants sans se soucier constamment de dupliquer des bibliothèques communes ou de se marcher sur les pieds concernant les versions des dépendances.
• Optimisé pour des Réseaux Divers : La réduction de la taille globale du téléchargement grâce aux dépendances partagées est particulièrement bénéfique pour les utilisateurs disposant de connexions Internet plus lentes ou limitées, qui sont fréquentes dans de nombreuses parties du monde.
• Intégration Simplifiée : Les nouveaux développeurs rejoignant un grand projet peuvent plus facilement comprendre l'architecture de l'application et la gestion des dépendances lorsque les bibliothèques communes sont clairement définies et partagées.

Cependant, les équipes mondiales doivent également être attentives à :

• Stratégies CDN : Si les dépendances partagées sont hébergées sur un CDN, assurez-vous que le CDN a une bonne portée mondiale et une faible latence pour toutes les régions cibles.
• Support Hors Ligne : Pour les applications nécessitant des capacités hors ligne, la gestion des dépendances partagées et de leur mise en cache devient plus complexe.
• Conformité Réglementaire : Assurez-vous que le partage de bibliothèques est conforme à toutes les licences logicielles ou réglementations sur la confidentialité des données pertinentes dans différentes juridictions.

Pièges Courants et Comment les Éviter

1. `singleton` Mal Configuré

Problème : Oublier de définir singleton: true pour les bibliothèques qui ne devraient avoir qu'une seule instance.

Solution : Toujours définir singleton: true pour les frameworks, bibliothèques et utilitaires que vous avez l'intention de partager de manière unique entre vos applications.

2. Exigences de Version Incohérentes

Problème : Différentes applications spécifiant des plages de versions très différentes et incompatibles pour la même dépendance partagée.

Solution : Standardisez les exigences de version, en particulier dans l'application conteneur. Utilisez des plages SemVer larges et documentez toutes les exceptions.

3. Partage Excessif de Bibliothèques Non Essentielles

Problème : Essayer de partager chaque petite bibliothèque utilitaire, ce qui conduit à une configuration complexe et à des conflits potentiels.

Solution : Concentrez-vous sur le partage de dépendances volumineuses, communes et stables. Les petits utilitaires rarement utilisés pourraient être mieux empaquetés localement pour éviter la complexité.

4. Mauvaise Gestion du Fichier `remoteEntry.js`

Problème : Le fichier `remoteEntry.js` n'est pas accessible ou n'est pas servi correctement aux applications consommatrices.

Solution : Assurez-vous que votre stratégie d'hébergement pour les points d'entrée distants est robuste et que les URL spécifiées dans la configuration `remotes` sont exactes et accessibles.

5. Ignorer les Implications de `eager: true`

Problème : Définir eager: true sur trop de dépendances, ce qui entraîne un temps de chargement initial lent.

Solution : Utilisez eager: true uniquement pour les dépendances absolument critiques pour le rendu initial ou les fonctionnalités de base de vos applications.

Conclusion

Le périmètre partagé de la Module Federation JavaScript est un outil puissant pour construire des applications web modernes et évolutives, en particulier au sein d'une architecture micro-frontend. En permettant un partage efficace des dépendances, il s'attaque aux problèmes de duplication de code, de gonflement et d'incohérence, conduisant à une amélioration des performances et de la maintenabilité. Comprendre et configurer correctement l'option shared, en particulier les propriétés singleton et requiredVersion, est la clé pour débloquer ces avantages.

Alors que les équipes de développement mondiales adoptent de plus en plus de stratégies micro-frontend, la maîtrise du périmètre partagé de la Module Federation devient primordiale. En adhérant aux meilleures pratiques, en gérant soigneusement les versions et en effectuant des tests approfondis, vous pouvez exploiter cette technologie pour créer des applications robustes, performantes et maintenables qui servent efficacement une base d'utilisateurs internationale diversifiée.

Adoptez la puissance du périmètre partagé et ouvrez la voie à un développement web plus efficace et collaboratif au sein de votre organisation.