פדרציית מודולים ב-JavaScript: שיתוף ספריות לשיתוף פעולה גלובלי

בנוף פיתוח הרשת ההולך ונעשה מורכב של ימינו, הצורך בשימוש חוזר ויעיל בקוד ובשיתוף פעולה חלק בין צוותים הוא קריטי מתמיד. פדרציית מודולים ב-JavaScript (Module Federation), תכונה רבת עוצמה שהוצגה עם webpack 5, מציעה פתרון משכנע לאתגרים אלה. היא מאפשרת לבנות יישומים מבוזרים על ידי כך שהיא מתירה ליישומי JavaScript שקומפלו ופורסמו בנפרד לחלוק קוד ותלויות בזמן ריצה. פוסט זה יעמיק במורכבויות של שיתוף ספריות באמצעות Module Federation, ויספק דוגמאות מעשיות ותובנות ישימות עבור צוותי פיתוח גלובליים.

הבנת Module Federation

פדרציית מודולים מאפשרת ליישום JavaScript (המארח) לטעון ולהריץ באופן דינמי קוד מיישום אחר (המרוחק) בזמן ריצה. הדבר מבטל את הצורך בפרסום וצריכה של חבילות באופן מסורתי דרך npm או רישומי חבילות אחרים, ובכך מייעל את תהליכי הפיתוח והפריסה. דמיינו תרחיש שבו מספר צוותים עובדים על חלקים שונים של פלטפורמת מסחר אלקטרוני גדולה. צוות אחד עשוי להיות אחראי על קטלוג המוצרים, בעוד צוות אחר מנהל את עגלת הקניות. עם Module Federation, כל צוות יכול לפתח ולפרוס את המודולים שלו באופן עצמאי, והיישום הראשי יכול לשלב באופן דינמי את המודולים הללו מבלי לדרוש בנייה מחדש ופריסה מלאה.

מדוע לשתף ספריות עם Module Federation?

שיתוף ספריות באמצעות Module Federation מספק מספר יתרונות משמעותיים:

• גודל חבילה (Bundle) מוקטן: כאשר מספר יישומים חולקים את אותן תלויות, יש צורך לטעון את התלויות הללו פעם אחת בלבד. הדבר מונע קוד מיותר בחבילה של כל יישום, וכתוצאה מכך גודלי החבילות קטנים יותר וזמני הטעינה מהירים יותר. חשבו על ספריית UI נפוצה כמו React או Material-UI. אם מספר מיקרו-פרונטאנדים משתמשים בספריות אלו, שיתופן באמצעות Module Federation מונע מכל מיקרו-פרונטאנד לכלול עותק משלו, מה שמוביל לשיפורי ביצועים משמעותיים.
• שימוש חוזר משופר בקוד: שיתוף ספריות נפוצות מקדם שימוש חוזר בקוד בין יישומים שונים, מפחית את מאמץ הפיתוח ומשפר את עקביות הקוד. במקום לשכפל קוד על פני מספר פרויקטים, ניתן לתחזק מקור אמת יחיד עבור רכיבים וכלי עזר משותפים. לדוגמה, ניתן לשתף ספרייה המכילה פונקציות בינאום (i18n) בין כל היישומים, ובכך להבטיח לוקליזציה עקבית בחלקים שונים של הפלטפורמה.
• ניהול תלויות פשוט יותר: פדרציית מודולים מפשטת את ניהול התלויות על ידי כך שהיא מאפשרת ליישומים לחלוק תלויות בזמן ריצה. הדבר מבטל את הצורך לנהל גרסאות והתנגשויות ברישום חבילות מרכזי, ומפחית את הסיכון ל"גיהינום של תלויות" (dependency hell).
• שיתוף פעולה משופר: פדרציית מודולים מטפחת שיתוף פעולה בין צוותים על ידי כך שהיא מאפשרת להם לחלוק קוד ותלויות ללא צורך בתהליכי פרסום וצריכה מורכבים של חבילות. צוותים יכולים להתמקד בפיתוח המודולים הספציפיים שלהם, בידיעה שהם יכולים להשתלב בקלות עם מודולים אחרים באמצעות Module Federation.
• מחזורי פיתוח מהירים יותר: מכיוון שניתן לפתח ולפרוס מודולים באופן עצמאי, עדכונים למודול אחד לא בהכרח דורשים פריסה מחדש של היישום כולו. הדבר מוביל למחזורי פיתוח מהירים יותר ולאיטרציות מהירות יותר.

הגדרת שיתוף ספריות ב-Module Federation

כדי לשתף ספריות באמצעות Module Federation, עליכם להגדיר את האפשרות shared בקונפיגורציית ה-webpack שלכם. האפשרות shared מציינת את הספריות שיש לשתף בין היישום המארח ליישומים המרוחקים. בואו נבחן דוגמה מעשית:

דוגמה: שיתוף React ו-React DOM

נניח שיש לכם שני יישומים: יישום מארח (host-app) ויישום מרוחק (remote-app). שני היישומים משתמשים ב-React וב-React DOM. כדי לשתף את הספריות הללו, עליכם להגדיר את האפשרות shared בקונפיגורציות ה-webpack של המארח ושל המרוחק.

יישום מארח (host-app) webpack.config.js:

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

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

יישום מרוחק (remote-app) webpack.config.js:

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

 module.exports = {
  // ... other webpack configuration options
  plugins: [
   new ModuleFederationPlugin({
    name: 'remote_app',
    exposes: {
     './RemoteComponent': './src/RemoteComponent',
    },
    shared: {
     react: {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
     'react-dom': {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
    },
   }),
  ],
 };
 

הסבר:

• shared: אפשרות זו מגדירה את הספריות שיש לשתף.
• react ו-react-dom: אלו שמות הספריות שיש לשתף.
• singleton: true: אפשרות זו מבטיחה שרק מופע אחד של הספרייה ייטען, גם אם מספר יישומים תלויים בה. זה חיוני עבור ספריות כמו React, שבהן קיום של מופעים מרובים יכול להוביל להתנהגות בלתי צפויה.
• requiredVersion: '^17.0.0': אפשרות זו מציינת את גרסת הספרייה הנדרשת. Module Federation ינסה למצוא גרסה תואמת של הספרייה בהתבסס על הטווח שצוין. שימוש בטווחים של גרסאות סמנטיות (לדוגמה, ^17.0.0, ~17.0.0) מאפשר גמישות תוך הבטחת תאימות.

אפשרויות שיתוף מתקדמות

האפשרות shared מספקת מספר תכונות מתקדמות לכוונון עדין של שיתוף ספריות:

• eager: הגדרת eager: true מאלצת את טעינת המודול המשותף באופן מיידי (eagerly), לפני כל מודול אחר. זה יכול להיות שימושי עבור ספריות שצריכות לעבור אתחול בשלב מוקדם במחזור החיים של היישום.
• import: אפשרות זו מאפשרת לציין נתיב ייבוא (import) שונה עבור הספרייה המשותפת. זה יכול להיות שימושי אם הספרייה אינה זמינה תחת השם הסטנדרטי. לדוגמה, ניתן להשתמש ב-import: 'lodash-es' כדי לייבא את גרסת מודול ה-ES של Lodash.
• version: ניתן לציין במפורש את גרסת הספרייה המשותפת. זה יכול להיות שימושי אם יש צורך להבטיח שימוש בגרסה ספציפית בכל היישומים.
• shareScope: פדרציית מודולים מאפשרת להגדיר מספר תחומי שיתוף (share scopes). זה יכול להיות שימושי אם יש צורך לבודד גרסאות שונות של אותה ספרייה עבור חלקים שונים של היישום שלכם.
• strictVersion: כאשר מוגדר כ-true, רק הגרסה המדויקת שצוינה תשותף. הדבר מפחית את הגמישות אך מגביר את הצפיות.

טיפול באי-התאמות גרסה

אחד האתגרים בשיתוף ספריות באמצעות Module Federation הוא טיפול באי-התאמות גרסה. אם היישום המארח והיישומים המרוחקים דורשים גרסאות שונות של אותה ספרייה, Module Federation ינסה למצוא גרסה תואמת. עם זאת, במקרים מסוימים, ייתכן שלא תהיה זמינה גרסה תואמת, מה שיוביל לשגיאות בזמן ריצה.

כדי לצמצם בעיות של אי-התאמת גרסאות, שקלו את האסטרטגיות הבאות:

• השתמשו בניהול גרסאות סמנטי (Semantic Versioning): השתמשו בטווחים של גרסאות סמנטיות (לדוגמה, ^17.0.0, ~17.0.0) באפשרות requiredVersion כדי לאפשר גמישות תוך הבטחת תאימות.
• ציינו גרסאות מדויקות: אם עליכם להבטיח שימוש בגרסה ספציפית בכל היישומים, ציינו את הגרסה המדויקת באפשרות version. עם זאת, היו מודעים לכך שהדבר יכול להפחית את הגמישות ולהגביר את הסיכון להתנגשויות.
• השתמשו בתחומי שיתוף (Share Scopes): אם עליכם לבודד גרסאות שונות של אותה ספרייה עבור חלקים שונים של היישום, השתמשו בתחומי שיתוף.
• יישמו מנגנוני גיבוי לגרסאות (Version Fallbacks): שקלו ליישם מנגנוני גיבוי לטיפול במקרים שבהם לא ניתן למצוא גרסה תואמת. זה עשוי לכלול טעינת גרסה אחרת של הספרייה או אספקת יישום מותאם אישית.

דוגמאות מעשיות ומקרי שימוש

בואו נבחן כמה דוגמאות מעשיות ומקרי שימוש לשיתוף ספריות עם Module Federation:

• שיתוף רכיבי UI: ניתן לשתף רכיבי UI, כגון כפתורים, טפסים וסרגלי ניווט, בין יישומים שונים. הדבר מקדם מראה ותחושה עקביים ומפחית את מאמץ הפיתוח. לדוגמה, ניתן לשתף ספריית מערכת עיצוב (design system) המכילה רכיבי UI לשימוש חוזר בכל היישומים בארגון.
• שיתוף פונקציות עזר (Utility Functions): ניתן לשתף פונקציות עזר, כגון עיצוב תאריכים, מניפולציה של מחרוזות ועטיפות API, בין יישומים שונים. הדבר מבטל את הצורך לשכפל קוד ומבטיח התנהגות עקבית. דוגמה נפוצה היא ספרייה המכילה פונקציות לטיפול בהמרות מטבע, אותה ניתן לשתף בין יישומים המיועדים לאזורים שונים.
• שיתוף ספריות ניהול מצב (State Management): ניתן לשתף ספריות ניהול מצב, כגון Redux או Vuex, בין יישומים שונים. הדבר מאפשר לרכז את ניהול המצב ולפשט את זרימת הנתונים. עם זאת, שיתוף ספריות ניהול מצב דורש שיקול דעת זהיר כדי למנוע התנגשויות ולהבטיח עקביות נתונים.
• ארכיטקטורת מיקרו-פרונטאנדים: פדרציית מודולים מתאימה במיוחד לבניית ארכיטקטורות של מיקרו-פרונטאנדים. ניתן לפתח ולפרוס כל מיקרו-פרונטאנד באופן עצמאי, והיישום הראשי יכול לשלב אותם באופן דינמי באמצעות Module Federation. הדבר מאפשר גמישות ומדרגיות רבה יותר בהשוואה לארכיטקטורות מונוליטיות מסורתיות. חשבו על אתר מסחר אלקטרוני גדול שבו צוותים שונים מנהלים את רשימות המוצרים, עגלת הקניות, חשבונות משתמשים ועיבוד תשלומים. כל אחד מהחלקים הללו יכול להיבנות כמיקרו-פרונטאנד נפרד ולהשתלב באמצעות Module Federation.
• מערכות תוספים (Plugin Systems): ניתן להשתמש ב-Module Federation לבניית מערכות תוספים שבהן מפתחי צד שלישי יכולים ליצור ולהפיץ תוספים המרחיבים את הפונקציונליות של יישום. היישום המארח יכול לטעון ולהריץ קוד מתוספים אלה באופן דינמי באמצעות Module Federation.

שיטות עבודה מומלצות לשיתוף ספריות עם Module Federation

כדי להבטיח שיתוף ספריות מוצלח עם Module Federation, פעלו לפי השיטות המומלצות הבאות:

• תכננו את הארכיטקטורה שלכם: תכננו בקפידה את ארכיטקטורת היישום שלכם וזהו את הספריות שיש לשתף. שקלו את התלויות בין יישומים שונים ואת הפוטנציאל לשימוש חוזר בקוד.
• השתמשו בניהול גרסאות סמנטי: השתמשו בניהול גרסאות סמנטי עבור הספריות המשותפות שלכם כדי לאפשר גמישות ולהבטיח תאימות.
• בדקו ביסודיות: בדקו את היישומים שלכם ביסודיות כדי להבטיח שהספריות המשותפות פועלות כראוי. שימו לב במיוחד לתאימות גרסאות ולהתנגשויות פוטנציאליות.
• נטרו ביצועים: נטרו את ביצועי היישומים שלכם כדי לזהות צווארי בקבוק בביצועים הקשורים לשיתוף ספריות. בצעו אופטימיזציה של קונפיגורציית ה-webpack שלכם כדי למזער את גודלי החבילות ולשפר את זמני הטעינה.
• תעדו את הארכיטקטורה שלכם: תעדו את ארכיטקטורת היישום ואת הספריות המשותפות כדי להבטיח שהמפתחים מבינים כיצד המערכת עובדת.
• רכזו את התצורה המשותפת: השתמשו במיקום מרכזי (למשל, חבילת npm משותפת) כדי לנהל את התצורה המשותפת של Module Federation בכל היישומים. הדבר מקדם עקביות ומפחית את הסיכון לטעויות.
• יישמו דגלי תכונה (Feature Flags): עבור רכיבים משותפים קריטיים, שקלו להשתמש בדגלי תכונה כדי לאפשר לכם להשבית או לשחזר שינויים במהירות במידת הצורך.

שיקולים עבור צוותים גלובליים

כאשר עובדים עם צוותים גלובליים, שיתוף ספריות באמצעות Module Federation דורש שיקולים נוספים:

• תקשורת: תקשורת ברורה ועקבית היא חיונית. ודאו שכל הצוותים מבינים את הספריות המשותפות, את גרסאותיהן וכל שינוי שובר תאימות פוטנציאלי. השתמשו בפלטפורמת תיעוד מרכזית כדי לעדכן את כולם.
• אזורי זמן: היו מודעים לאזורי זמן שונים בעת תיאום פגישות או ביצוע שינויים בספריות משותפות. תאמו מהדורות ועדכונים כדי למזער הפרעות לצוותים באזורים שונים.
• הבדלים תרבותיים: היו מודעים להבדלים תרבותיים בסגנונות תקשורת ובשיטות עבודה. עודדו תקשורת פתוחה וכבוד לנקודות מבט מגוונות.
• תרגום: שקלו את הצורך בתרגום תיעוד והודעות שגיאה עבור צוותים הדוברים שפות שונות.
• תהליכי בנייה ופריסה (CI/CD): הקימו תהליכי בנייה ופריסה חזקים שיכולים להתמודד עם המורכבות של יישומים מבוזרים. השתמשו בבדיקות אוטומטיות ובניטור כדי להבטיח איכות ויציבות.
• אבטחה: ודאו שהספריות המשותפות עומדות בתקני אבטחה, ובצעו סקרי אבטחה למניעת פגיעויות.
• תאימות (Compliance): ודאו עמידה בתקנים גלובליים לאבטחה ופרטיות משתמשים.

סיכום

פדרציית מודולים ב-JavaScript היא כלי רב עוצמה לבניית יישומים מבוזרים וקידום שימוש חוזר בקוד. על ידי שיתוף ספריות באמצעות Module Federation, ניתן להקטין את גודלי החבילות, לפשט את ניהול התלויות ולשפר את שיתוף הפעולה בין צוותים. עם זאת, שיתוף ספריות מוצלח דורש תכנון קפדני, בדיקות יסודיות ומחויבות לשיטות עבודה מומלצות. על ידי יישום ההנחיות המפורטות בפוסט זה, תוכלו למנף את Module Federation לבניית יישומים מדרגיים, ברי-תחזוקה ויעילים עבור קהל גלובלי.

ככל שנוף פיתוח הרשת ממשיך להתפתח, Module Federation צפויה להפוך לכלי חשוב יותר ויותר לבניית יישומים מורכבים ומבוזרים. על ידי אימוץ טכנולוגיה זו, צוותי פיתוח יכולים לפתוח רמות חדשות של שיתוף פעולה ויעילות, ולספק פתרונות חדשניים למשתמשים ברחבי העולם.

מקורות נוספים

• התיעוד של Webpack Module Federation: https://webpack.js.org/concepts/module-federation/
• דוגמאות ל-Module Federation: https://github.com/module-federation/module-federation-examples
• פוסטים ומאמרים בבלוגים על שיטות עבודה מומלצות ב-Module Federation.