מיקרו-חזית Frontend: שליטה בארכיטקטורת איחוד מודולים

בנוף פיתוח האינטרנט המתפתח במהירות של היום, בנייה ותחזוקה של יישומי frontend בקנה מידה גדול יכולים להפוך למורכבים יותר ויותר. ארכיטקטורות מונוליטיות מסורתיות מובילות לעתים קרובות לאתגרים כמו נפח קוד, זמני בנייה איטיים וקשיים בפריסות עצמאיות. מיקרו-חזיתות מציעות פתרון על ידי פירוק ה-frontend לחלקים קטנים וקלים יותר לניהול. מאמר זה מתעמק באיחוד מודולים, טכניקה רבת עוצמה ליישום מיקרו-חזיתות, בחינת היתרונות, הארכיטקטורה ואסטרטגיות היישום המעשיות שלה.

מהן מיקרו-חזיתות?

מיקרו-חזיתות הן סגנון ארכיטקטוני שבו יישום frontend מפורק ליחידות קטנות יותר, עצמאיות וניתנות לפריסה. כל מיקרו-חזית נמצאת בדרך כלל בבעלות צוות נפרד, מה שמאפשר אוטונומיה רבה יותר ומחזורי פיתוח מהירים יותר. גישה זו משקפת את ארכיטקטורת המיקרו-שירותים הנפוצה בצד האחורי.

מאפייני מפתח של מיקרו-חזיתות כוללים:

• יכולת פריסה עצמאית: ניתן לפרוס כל מיקרו-חזית באופן עצמאי מבלי להשפיע על חלקים אחרים של היישום.
• אוטונומיה צוותית: צוותים שונים יכולים להיות בעלים ולפתח מיקרו-חזיתות שונות באמצעות הטכנולוגיות וסביבות העבודה המועדפות עליהם.
• מגוון טכנולוגי: ניתן לבנות מיקרו-חזיתות באמצעות מסגרות וספריות שונות, מה שמאפשר לצוותים לבחור את הכלים הטובים ביותר לעבודה.
• בידוד: יש לבודד מיקרו-חזיתות זו מזו כדי למנוע כשלים מדורגים ולהבטיח יציבות.

מדוע להשתמש במיקרו-חזיתות?

אימוץ ארכיטקטורת מיקרו-חזיתות מציע מספר יתרונות משמעותיים, במיוחד עבור יישומים גדולים ומורכבים:

• מדרגיות משופרת: פירוק ה-frontend ליחידות קטנות יותר מקל על שינוי קנה המידה של היישום לפי הצורך.
• מחזורי פיתוח מהירים יותר: צוותים עצמאיים יכולים לעבוד במקביל, מה שמוביל לפיתוח מהיר יותר ומחזורי שחרור.
• אוטונומיה צוותית מוגברת: לצוותים יש יותר שליטה על הקוד שלהם והם יכולים לקבל החלטות באופן עצמאי.
• תחזוקה קלה יותר: קודים קטנים יותר קלים יותר לתחזוקה ולניפוי באגים.
• אגנוסטי טכנולוגי: צוותים יכולים לבחור את הטכנולוגיות הטובות ביותר לצרכים הספציפיים שלהם, מה שמאפשר חדשנות וניסויים.
• הפחתת סיכון: הפריסות קטנות ותכופות יותר, מה שמפחית את הסיכון לכשלים בקנה מידה גדול.

מבוא לאיחוד מודולים

איחוד מודולים הוא תכונה שהוצגה ב-Webpack 5 המאפשרת ליישומי JavaScript לטעון באופן דינמי קוד מיישומים אחרים בזמן ריצה. זה מאפשר יצירה של מיקרו-חזיתות עצמאיות וניתנות להרכבה באמת. במקום לבנות הכל לחבילה אחת, איחוד מודולים מאפשר ליישומים שונים לשתף ולצרוך מודולים זה של זה כאילו היו תלויות מקומיות.

שלא כמו גישות מסורתיות למיקרו-חזיתות המסתמכות על iframes או רכיבי אינטרנט, איחוד מודולים מספק חוויה חלקה ומשולבת יותר עבור המשתמש. הוא נמנע מתקורת הביצועים והמורכבות הקשורים לטכניקות אחרות אלה.

כיצד פועל איחוד מודולים

איחוד מודולים פועל על פי הרעיון של מודולים "חשיפה" ו"צריכה". יישום אחד (ה-"מארח" או "מיכל") יכול לחשוף מודולים, בעוד שיישומים אחרים (ה-"מרחקים") יכולים לצרוך את המודולים החשופים הללו. הנה פירוט של התהליך:

1. חשיפת מודולים: מיקרו-חזית, המוגדרת כיישום "מרוחק" ב-Webpack, חושפת מודולים מסוימים (רכיבים, פונקציות, כלי עזר) באמצעות קובץ תצורה. תצורה זו מציינת את המודולים שיש לשתף ואת נקודות הכניסה המתאימות שלהם.
2. צריכת מודולים: מיקרו-חזית אחרת, המוגדרת כיישום "מארח" או "מיכל", מכריזה על היישום המרוחק כתלות. הוא מציין את כתובת האתר שבה ניתן למצוא את מניפסט איחוד המודולים של המרוחק (קובץ JSON קטן המתאר את המודולים החשופים).
3. פתרון זמן ריצה: כאשר יישום המארח צריך להשתמש במודול מהיישום המרוחק, הוא מאחזר באופן דינמי את מניפסט איחוד המודולים של המרוחק. לאחר מכן Webpack פותר את תלות המודול וטוען את הקוד הנדרש מהיישום המרוחק בזמן ריצה.
4. שיתוף קוד: איחוד מודולים מאפשר גם שיתוף קוד בין יישומי המארח והמרוחק. אם שני היישומים משתמשים באותה גרסה של תלות משותפת (לדוגמה, React, lodash), הקוד ישותף, וימנע כפילות ויקטין את גודל החבילה.

הגדרת איחוד מודולים: דוגמה מעשית

בואו נמחיש את איחוד המודולים עם דוגמה פשוטה הכוללת שתי מיקרו-חזיתות: "קטלוג מוצרים" ו"עגלת קניות". קטלוג המוצרים יחשוף רכיב רישום מוצרים, שעגלת הקניות תצרוך כדי להציג מוצרים קשורים.

מבנה פרויקט

  
  micro-frontend-example/
    product-catalog/
      src/
        components/
          ProductList.jsx
        index.js
        webpack.config.js
    shopping-cart/
      src/
        components/
          RelatedProducts.jsx
        index.js
        webpack.config.js
  

קטלוג מוצרים (מרוחק)

webpack.config.js

  
  const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;
  const path = require('path');

  module.exports = {
    // ... other webpack configurations
    plugins: [
      new ModuleFederationPlugin({
        name: 'product_catalog',
        filename: 'remoteEntry.js',
        exposes: {
          './ProductList': './src/components/ProductList',
        },
        shared: {
          react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
          'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        },
      }),
    ],
  };
  

הסבר:

• name: השם הייחודי של היישום המרוחק.
• filename: השם של קובץ נקודת הכניסה שייחשף. קובץ זה מכיל את מניפסט איחוד המודולים.
• exposes: מגדיר אילו מודולים ייחשפו על ידי יישום זה. במקרה זה, אנו חושפים את רכיב `ProductList` מ-`src/components/ProductList.jsx` בשם `./ProductList`.
• shared: מציין תלויות שיש לשתף בין יישומי המארח והמרוחק. זה חיוני להימנעות מקוד כפול ולהבטחת תאימות. `singleton: true` מבטיח שרק מופע אחד של התלות המשותפת נטען. `eager: true` טוען את התלות המשותפת בתחילה, מה שיכול לשפר את הביצועים. `requiredVersion` מגדיר את טווח הגרסאות המקובל עבור התלות המשותפת.

src/components/ProductList.jsx

  
  import React from 'react';

  const ProductList = ({ products }) => (
    

      {products.map((product) => (
        
{product.name} - ${product.price}
      ))}
    
  );

  export default ProductList;
  

עגלת קניות (מארח)

webpack.config.js

  
  const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;
  const path = require('path');

  module.exports = {
    // ... other webpack configurations
    plugins: [
      new ModuleFederationPlugin({
        name: 'shopping_cart',
        remotes: {
          product_catalog: 'product_catalog@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
        },
        shared: {
          react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
          'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        },
      }),
    ],
  };
  

הסבר:

• name: השם הייחודי של יישום המארח.
• remotes: מגדיר את היישומים המרוחקים שיישום זה יצרוך מהם מודולים. במקרה זה, אנו מכריזים על מרוחק בשם `product_catalog` ומציינים את כתובת האתר שבה ניתן למצוא את קובץ `remoteEntry.js` שלו. הפורמט הוא `remoteName: 'remoteName@remoteEntryUrl'`.
• shared: בדומה ליישום המרוחק, יישום המארח מגדיר גם את התלויות המשותפות שלו. זה מבטיח שיישומי המארח והמרוחק ישתמשו בגרסאות תואמות של ספריות משותפות.

src/components/RelatedProducts.jsx

  
  import React, { useEffect, useState } from 'react';
  import ProductList from 'product_catalog/ProductList';

  const RelatedProducts = () => {
    const [products, setProducts] = useState([]);

    useEffect(() => {
      // Fetch related products data (e.g., from an API)
      const fetchProducts = async () => {
        // Replace with your actual API endpoint
        const response = await fetch('https://fakestoreapi.com/products?limit=3');
        const data = await response.json();
        setProducts(data);
      };

      fetchProducts();
    }, []);

    return (
      

        
מוצרים קשורים
        {products.length > 0 ?  : 
טוען...
}
      
    );
  };

  export default RelatedProducts;
  

הסבר:

• import ProductList from 'product_catalog/ProductList'; שורה זו מייבאת את הרכיב `ProductList` מהמרוחק `product_catalog`. התחביר `remoteName/moduleName` אומר ל-Webpack לאחזר את המודול מהיישום המרוחק שצוין.
• לאחר מכן הרכיב משתמש ברכיב `ProductList` המיובא כדי להציג מוצרים קשורים.

הרצת הדוגמה

1. הפעל את שני יישומי קטלוג המוצרים ועגלת הקניות באמצעות שרתי הפיתוח שלהם (לדוגמה, `npm start`). ודא שהם פועלים ביציאות שונות (לדוגמה, קטלוג מוצרים ביציאה 3001 ועגלת קניות ביציאה 3000).
2. נווט ליישום עגלת הקניות בדפדפן שלך.
3. אתה אמור לראות את קטע המוצרים הקשורים, המוצג על ידי הרכיב `ProductList` מיישום קטלוג המוצרים.

מושגים מתקדמים של איחוד מודולים

מעבר להגדרה הבסיסית, איחוד מודולים מציע מספר תכונות מתקדמות שיכולות לשפר את ארכיטקטורת המיקרו-חזית שלך:

שיתוף קוד וניהול גרסאות

כפי שהודגם בדוגמה, איחוד מודולים מאפשר שיתוף קוד בין יישומי המארח והמרוחק. זה מושג באמצעות אפשרות התצורה `shared` ב-Webpack. על ידי ציון תלויות משותפות, אתה יכול להימנע מקוד כפול ולהקטין את גודל החבילה. ניהול גרסאות נכון של תלויות משותפות הוא חיוני להבטחת תאימות ומניעת התנגשויות. ניהול גרסאות סמנטיות (SemVer) הוא תקן בשימוש נרחב לניהול גרסאות תוכנה, המאפשר לך להגדיר טווחי גרסאות תואמים (לדוגמה, `^17.0.0` מאפשר כל גרסה גדולה או שווה ל-17.0.0 אך קטנה מ-18.0.0).

מרחקים דינמיים

בדוגמה הקודמת, כתובת האתר המרוחקת הייתה מקודדת בקובץ `webpack.config.js`. עם זאת, בתרחישים רבים בעולם האמיתי, ייתכן שתצטרך לקבוע באופן דינמי את כתובת האתר המרוחקת בזמן ריצה. ניתן להשיג זאת באמצעות תצורת מרוחקת מבוססת הבטחה:

  
  // webpack.config.js
  remotes: {
    product_catalog: new Promise(resolve => {
      // Fetch the remote URL from a configuration file or API
      fetch('/config.json')
        .then(response => response.json())
        .then(config => {
          const remoteUrl = config.productCatalogUrl;
          resolve(`product_catalog@${remoteUrl}/remoteEntry.js`);
        });
    }),
  },
  

זה מאפשר לך להגדיר את כתובת האתר המרוחקת בהתבסס על הסביבה (לדוגמה, פיתוח, בימוי, ייצור) או גורמים אחרים.

טעינת מודולים אסינכרונית

איחוד מודולים תומך בטעינת מודולים אסינכרונית, המאפשרת לך לטעון מודולים לפי דרישה. זה יכול לשפר את זמן הטעינה הראשוני של היישום שלך על ידי דחיית הטעינה של מודולים לא קריטיים.

  
  // RelatedProducts.jsx
  import React, { Suspense, lazy } from 'react';

  const ProductList = lazy(() => import('product_catalog/ProductList'));

  const RelatedProducts = () => {
    return (
      

        
מוצרים קשורים
        טוען...
}>
          
        
      
    );
  };
  

באמצעות `React.lazy` ו-`Suspense`, אתה יכול לטעון באופן אסינכרוני את הרכיב `ProductList` מהיישום המרוחק. הרכיב `Suspense` מספק ממשק משתמש חלופי (לדוגמה, מחוון טעינה) בזמן שהמודול נטען.

סגנונות ונכסים מאוחדים

ניתן להשתמש באיחוד מודולים גם כדי לשתף סגנונות ונכסים בין מיקרו-חזיתות. זה יכול לעזור לשמור על מראה ותחושה עקביים בכל היישום שלך.

כדי לשתף סגנונות, אתה יכול לחשוף מודולי CSS או רכיבים מסוגננים מיישום מרוחק. כדי לשתף נכסים (לדוגמה, תמונות, גופנים), אתה יכול להגדיר את Webpack להעתיק את הנכסים למיקום משותף ולאחר מכן להתייחס אליהם מיישום המארח.

שיטות עבודה מומלצות עבור איחוד מודולים

בעת יישום איחוד מודולים, חשוב לעקוב אחר שיטות עבודה מומלצות כדי להבטיח ארכיטקטורה מוצלחת וניתנת לתחזוקה:

• הגדר גבולות ברורים: הגדר בבירור את הגבולות בין מיקרו-חזיתות כדי להימנע מצימוד הדוק ולהבטיח יכולת פריסה עצמאית.
• קבע פרוטוקולי תקשורת: הגדר פרוטוקולי תקשורת ברורים בין מיקרו-חזיתות. שקול להשתמש באפיקי אירועים, ספריות ניהול מצב משותף או ממשקי API מותאמים אישית.
• נהל תלויות משותפות בזהירות: נהל בזהירות תלויות משותפות כדי להימנע מהתנגשויות גרסאות ולהבטיח תאימות. השתמש בניהול גרסאות סמנטיות ושקול להשתמש בכלי לניהול תלויות כמו npm או yarn.
• יישם טיפול שגיאות חזק: יישם טיפול שגיאות חזק כדי למנוע כשלים מדורגים ולהבטיח את יציבות היישום שלך.
• עקוב אחר ביצועים: עקוב אחר הביצועים של המיקרו-חזיתות שלך כדי לזהות צווארי בקבוק ולייעל את הביצועים.
• בצע אוטומציה של פריסות: בצע אוטומציה של תהליך הפריסה כדי להבטיח פריסות עקביות ואמינות.
• השתמש בסגנון קידוד עקבי: אכוף סגנון קידוד עקבי בכל המיקרו-חזיתות כדי לשפר את הקריאות והתחזוקה. כלים כמו ESLint ו-Prettier יכולים לעזור בכך.
• תעד את הארכיטקטורה שלך: תעד את ארכיטקטורת המיקרו-חזית שלך כדי להבטיח שכל חברי הצוות מבינים את המערכת וכיצד היא פועלת.

איחוד מודולים לעומת גישות אחרות למיקרו-חזית

בעוד שאיחוד מודולים הוא טכניקה רבת עוצמה ליישום מיקרו-חזיתות, זו לא הגישה היחידה. שיטות פופולריות אחרות כוללות:

• Iframes: Iframes מספקים בידוד חזק בין מיקרו-חזיתות, אך יכול להיות קשה לשלב אותם בצורה חלקה ויכולים להיות להם תקורה של ביצועים.
• רכיבי אינטרנט: רכיבי אינטרנט מאפשרים לך ליצור רכיבי ממשק משתמש לשימוש חוזר שניתן להשתמש בהם במיקרו-חזיתות שונות. עם זאת, הם יכולים להיות מורכבים יותר ליישום מאשר איחוד מודולים.
• שילוב בזמן בנייה: גישה זו כוללת בניית כל המיקרו-חזיתות ליישום יחיד בזמן הבנייה. בעוד שזה יכול לפשט את הפריסה, זה מצמצם את האוטונומיה הצוותית ומגביר את הסיכון להתנגשויות.
• Single-SPA: Single-SPA היא מסגרת המאפשרת לך לשלב יישומי עמוד יחיד מרובים ליישום יחיד. הוא מספק גישה גמישה יותר משילוב בזמן בנייה אך יכול להיות מורכב יותר להגדרה.

הבחירה באיזו גישה להשתמש תלויה בדרישות הספציפיות של היישום שלך ובגודל ובמבנה של הצוות שלך. איחוד מודולים מציע איזון טוב בין גמישות, ביצועים וקלות שימוש, מה שהופך אותו לבחירה פופולרית עבור פרויקטים רבים.

דוגמאות מהעולם האמיתי לאיחוד מודולים

בעוד שיישומי חברה ספציפיים הם לרוב סודיים, העקרונות הכלליים של איחוד מודולים מיושמים בתעשיות ותרחישים שונים. הנה כמה דוגמאות פוטנציאליות:

• פלטפורמות מסחר אלקטרוני: פלטפורמת מסחר אלקטרוני יכולה להשתמש באיחוד מודולים כדי להפריד בין חלקים שונים של האתר, כגון קטלוג המוצרים, עגלת הקניות, תהליך התשלום וניהול חשבונות משתמשים, לתוך מיקרו-חזיתות נפרדות. זה מאפשר לצוותים שונים לעבוד על חלקים אלה באופן עצמאי ולפרוס עדכונים מבלי להשפיע על שאר הפלטפורמה. לדוגמה, צוות ב*גרמניה* עשוי להתמקד בקטלוג המוצרים בעוד צוות ב*הודו* מנהל את עגלת הקניות.
• יישומי שירותים פיננסיים: יישום שירותים פיננסיים יכול להשתמש באיחוד מודולים כדי לבודד תכונות רגישות, כגון פלטפורמות מסחר וניהול חשבונות, לתוך מיקרו-חזיתות נפרדות. זה משפר את האבטחה ומאפשר ביקורת עצמאית של רכיבים קריטיים אלה. תארו לעצמכם צוות ב*לונדון* המתמחה בתכונות פלטפורמת מסחר וצוות אחר ב*ניו יורק* המטפל בניהול חשבונות.
• מערכות ניהול תוכן (CMS): CMS יכול להשתמש באיחוד מודולים כדי לאפשר למפתחים ליצור ולפרוס מודולים מותאמים אישית כמיקרו-חזיתות. זה מאפשר גמישות והתאמה אישית גדולות יותר למשתמשי ה-CMS. צוות ב*יפן* יכול לבנות מודול גלריית תמונות מיוחד, בעוד צוות ב*ברזיל* יוצר עורך טקסט מתקדם.
• יישומי בריאות: יישום בריאות יכול להשתמש באיחוד מודולים כדי לשלב מערכות שונות, כגון רשומות בריאות אלקטרוניות (EHRs), פורטלי מטופלים ומערכות חיוב, כמיקרו-חזיתות נפרדות. זה משפר את יכולת הפעולה ההדדית ומאפשר שילוב קל יותר של מערכות חדשות. לדוגמה, צוות ב*קנדה* יכול לשלב מודול טלרפואה חדש, בעוד צוות ב*אוסטרליה* מתמקד בשיפור חוויית פורטל המטופלים.

מסקנה

איחוד מודולים מספק גישה רבת עוצמה וגמישה ליישום מיקרו-חזיתות. בכך שהוא מאפשר ליישומים לטעון באופן דינמי קוד זה מזה בזמן ריצה, הוא מאפשר יצירה של ארכיטקטורות frontend עצמאיות וניתנות להרכבה באמת. בעוד שהוא דורש תכנון ויישום קפדניים, היתרונות של מדרגיות מוגברת, מחזורי פיתוח מהירים יותר ואוטונומיה צוותית גדולה יותר הופכים אותו לבחירה משכנעת עבור יישומי אינטרנט גדולים ומורכבים. ככל שנוף פיתוח האינטרנט ממשיך להתפתח, איחוד המודולים עתיד למלא תפקיד חשוב יותר ויותר בעיצוב עתיד ארכיטקטורת ה-frontend.

על ידי הבנת המושגים ושיטות העבודה המומלצות המתוארים במאמר זה, תוכל למנף את איחוד המודולים כדי לבנות יישומי frontend ניתנים להרחבה, ניתנים לתחזוקה וחדשניים העונים על הדרישות של העולם הדיגיטלי המהיר של ימינו.