JavaScript Module Federation: ניווט בקונפליקטים של גרסאות עם אסטרטגיות פתרון

JavaScript Module Federation היא תכונה עוצמתית של webpack המאפשרת לשתף קוד בין יישומי JavaScript שנפרסו באופן עצמאי. זה מאפשר יצירת ארכיטקטורות מיקרו-פרונטאנד (micro frontend), שבהן צוותים שונים יכולים להיות אחראים על פריסה של חלקים בודדים מיישום גדול יותר. עם זאת, טבע מבוזר זה מציג פוטנציאל לקונפליקטים של גרסאות בין תלויות משותפות. מאמר זה בוחן את הסיבות השורשיות לקונפליקטים אלה ומספק אסטרטגיות יעילות לפתרונן.

הבנת קונפליקטים של גרסאות ב-Module Federation

בסביבת Module Federation, יישומים שונים (מארחים ומרוחקים) עשויים להיות תלויים באותן ספריות (למשל, React, Lodash). כאשר יישומים אלה מפותחים ונפרסים באופן עצמאי, הם עשויים להשתמש בגרסאות שונות של ספריות משותפות אלו. הדבר עלול להוביל לשגיאות זמן ריצה או להתנהגות בלתי צפויה אם היישומים המארחים והמרוחקים מנסים להשתמש בגרסאות לא תואמות של אותה ספרייה. להלן פירוט הגורמים הנפוצים:

• דרישות גרסה שונות: כל יישום עשוי לציין טווח גרסאות שונה עבור תלות משותפת בקובץ ה-package.json שלו. לדוגמה, יישום אחד עשוי לדרוש react: ^16.0.0, בעוד שאחר דורש react: ^17.0.0.
• תלויות טרנזיטיביות: גם אם התלויות ברמה העליונה עקביות, תלויות טרנזיטיביות (תלויות של תלויות) יכולות להכניס קונפליקטים של גרסאות.
• תהליכי בנייה לא עקביים: תצורות בנייה שונות או כלי בנייה שונים יכולים להוביל לכך שגרסאות שונות של ספריות משותפות ייכללו בחבילות הסופיות.
• טעינה אסינכרונית: Module Federation כרוך לעתים קרובות בטעינה אסינכרונית של מודולים מרוחקים. אם היישום המארח טוען מודול מרוחק התלוי בגרסה שונה של ספרייה משותפת, עלול להיווצר קונפליקט כאשר המודול המרוחק מנסה לגשת לספרייה המשותפת.

תרחיש לדוגמה

דמיינו שיש לכם שני יישומים:

• יישום מארח (App A): משתמש ב-React גרסה 17.0.2.
• יישום מרוחק (App B): משתמש ב-React גרסה 16.8.0.

יישום A צורך את יישום B כמודול מרוחק. כאשר יישום A מנסה לרנדר רכיב מיישום B, אשר מסתמך על תכונות של React 16.8.0, הוא עלול להיתקל בשגיאות או בהתנהגות בלתי צפויה מכיוון שיישום A מריץ את React 17.0.2.

אסטרטגיות לפתרון קונפליקטים של גרסאות

ניתן להשתמש במספר אסטרטגיות כדי לטפל בקונפליקטים של גרסאות ב-Module Federation. הגישה הטובה ביותר תלויה בדרישות הספציפיות של היישום שלכם ובאופי הקונפליקטים.

1. שיתוף מפורש של תלויות

הצעד הבסיסי ביותר הוא להצהיר במפורש אילו תלויות יש לשתף בין היישום המארח ליישומים המרוחקים. הדבר נעשה באמצעות האפשרות shared בתצורת ה-webpack הן עבור המארח והן עבור המרוחקים.

// webpack.config.js (מארח ומרוחק)
module.exports = {
  // ... תצורות אחרות
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... תצורות אחרות
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // או טווח גרסאות ספציפי יותר
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // תלויות משותפות אחרות
      },
    }),
  ],
};

בואו נפרט את אפשרויות התצורה של shared:

• singleton: true: זה מבטיח שרק מופע אחד של המודול המשותף ישמש בכל היישומים. זה חיוני עבור ספריות כמו React, שבהן קיום של מופעים מרובים עלול להוביל לשגיאות. הגדרת ערך זה ל-true תגרום ל-Module Federation לזרוק שגיאה אם גרסאות שונות של המודול המשותף אינן תואמות.
• eager: true: כברירת מחדל, מודולים משותפים נטענים באופן עצל (lazily). הגדרת eager ל-true כופה על המודול המשותף להיטען באופן מיידי, מה שיכול לסייע במניעת שגיאות זמן ריצה הנגרמות מקונפליקטים של גרסאות.
• requiredVersion: '^17.0.0': זה מציין את הגרסה המינימלית הנדרשת של המודול המשותף. זה מאפשר לכם לאכוף תאימות גרסאות בין יישומים. שימוש בטווח גרסאות ספציפי (למשל, ^17.0.0 או >=17.0.0 <18.0.0) מומלץ מאוד על פני מספר גרסה בודד כדי לאפשר עדכוני תיקון (patch). זה קריטי במיוחד בארגונים גדולים שבהם צוותים מרובים עשויים להשתמש בגרסאות תיקון שונות של אותה תלות.

2. ניהול גרסאות סמנטי (SemVer) וטווחי גרסאות

הקפדה על עקרונות ניהול גרסאות סמנטי (SemVer) חיונית לניהול יעיל של תלויות. SemVer משתמש במספר גרסה תלת-חלקי (MAJOR.MINOR.PATCH) ומגדיר כללים להעלאת כל חלק:

• MAJOR: עולה כאשר מבצעים שינויי API שאינם תואמים לאחור.
• MINOR: עולה כאשר מוסיפים פונקציונליות באופן שתואם לאחור.
• PATCH: עולה כאשר מבצעים תיקוני באגים שתואמים לאחור.

בעת ציון דרישות גרסה בקובץ ה-package.json שלכם או בתצורת ה-shared, השתמשו בטווחי גרסאות (למשל, ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2) כדי לאפשר עדכונים תואמים תוך הימנעות משינויים שוברים. הנה תזכורת מהירה לאופרטורים נפוצים של טווחי גרסאות:

• ^ (Caret): מאפשר עדכונים שאינם משנים את הספרה השמאלית ביותר שאינה אפס. לדוגמה, ^1.2.3 מאפשר את הגרסאות 1.2.4, 1.3.0, אך לא 2.0.0. ^0.2.3 מאפשר את הגרסה 0.2.4, אך לא 0.3.0.
• ~ (Tilde): מאפשר עדכוני תיקון (patch). לדוגמה, ~1.2.3 מאפשר את הגרסה 1.2.4, אך לא 1.3.0.
• >=: גדול או שווה ל.
• <=: קטן או שווה ל.
• >: גדול מ.
• <: קטן מ.
• =: שווה בדיוק ל.
• *: כל גרסה. הימנעו משימוש ב-* בסביבת ייצור מכיוון שהוא עלול להוביל להתנהגות בלתי צפויה.

3. מניעת כפילויות של תלויות (Deduplication)

כלים כמו npm dedupe או yarn dedupe יכולים לעזור לזהות ולהסיר תלויות כפולות בספריית ה-node_modules שלכם. זה יכול להפחית את הסבירות לקונפליקטים של גרסאות על ידי הבטחה שרק גרסה אחת של כל תלות מותקנת.

הריצו את הפקודות הבאות בספריית הפרויקט שלכם:

npm dedupe
yarn dedupe

4. שימוש בתצורת השיתוף המתקדמת של Module Federation

Module Federation מספק אפשרויות מתקדמות יותר להגדרת תלויות משותפות. אפשרויות אלו מאפשרות לכם לכוונן במדויק כיצד תלויות משותפות ונפתרות.

• version: מציין את הגרסה המדויקת של המודול המשותף.
• import: מציין את הנתיב למודול שיש לשתף.
• shareKey: מאפשר לכם להשתמש במפתח שונה לשיתוף המודול. זה יכול להיות שימושי אם יש לכם מספר גרסאות של אותו מודול שצריך לשתף תחת שמות שונים.
• shareScope: מציין את הטווח (scope) שבו יש לשתף את המודול.
• strictVersion: אם מוגדר ל-true, Module Federation יזרוק שגיאה אם גרסת המודול המשותף אינה תואמת בדיוק לגרסה שצוינה.

הנה דוגמה המשתמשת באפשרויות shareKey ו-import:

// webpack.config.js (מארח ומרוחק)
module.exports = {
  // ... תצורות אחרות
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... תצורות אחרות
      shared: {
        react16: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^16.0.0',
        },
        react17: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

בדוגמה זו, גם React 16 וגם React 17 משותפים תחת אותו shareKey ('react'). זה מאפשר ליישומים המארחים והמרוחקים להשתמש בגרסאות שונות של React מבלי לגרום לקונפליקטים. עם זאת, יש להשתמש בגישה זו בזהירות מכיוון שהיא עלולה להוביל לגודל חבילה מוגדל ולבעיות פוטנציאליות בזמן ריצה אם גרסאות ה-React השונות באמת אינן תואמות. בדרך כלל עדיף לתקנן גרסת React אחת בכל המיקרו-פרונטאנדים.

5. שימוש במערכת ניהול תלויות מרכזית

עבור ארגונים גדולים עם צוותים מרובים העובדים על מיקרו-פרונטאנדים, מערכת ניהול תלויות מרכזית יכולה להיות בעלת ערך רב. ניתן להשתמש במערכת זו כדי להגדיר ולאכוף דרישות גרסה עקביות עבור תלויות משותפות. כלים כמו pnpm (עם אסטרטגיית node_modules המשותפת שלו) או פתרונות מותאמים אישית יכולים לעזור להבטיח שכל היישומים משתמשים בגרסאות תואמות של ספריות משותפות.

דוגמה: pnpm

pnpm משתמש במערכת קבצים מבוססת תוכן (content-addressable) לאחסון חבילות. כאשר אתם מתקינים חבילה, pnpm יוצר קישור קשיח (hard link) לחבילה במאגר שלו. משמעות הדבר היא שפרויקטים מרובים יכולים לחלוק את אותה חבילה מבלי לשכפל את הקבצים. זה יכול לחסוך מקום בדיסק ולשפר את מהירות ההתקנה. חשוב מכך, זה עוזר להבטיח עקביות בין פרויקטים.

כדי לאכוף גרסאות עקביות עם pnpm, ניתן להשתמש בקובץ pnpmfile.js. קובץ זה מאפשר לכם לשנות את התלויות של הפרויקט שלכם לפני שהן מותקנות. לדוגמה, ניתן להשתמש בו כדי לדרוס את גרסאות התלויות המשותפות כדי להבטיח שכל הפרויקטים ישתמשו באותה גרסה.

// pnpmfile.js
module.exports = {
  hooks: {
    readPackage(pkg) {
      if (pkg.dependencies && pkg.dependencies.react) {
        pkg.dependencies.react = '^17.0.0';
      }
      if (pkg.devDependencies && pkg.devDependencies.react) {
        pkg.devDependencies.react = '^17.0.0';
      }
      return pkg;
    },
  },
};

6. בדיקות גרסה בזמן ריצה ומנגנוני גיבוי (Fallbacks)

במקרים מסוימים, ייתכן שלא יהיה ניתן לחסל לחלוטין קונפליקטים של גרסאות בזמן הבנייה. במצבים אלה, ניתן ליישם בדיקות גרסה בזמן ריצה ומנגנוני גיבוי. זה כרוך בבדיקת גרסת ספרייה משותפת בזמן ריצה ומתן נתיבי קוד חלופיים אם הגרסה אינה תואמת. זה יכול להיות מורכב ומוסיף תקורה, אך יכול להיות אסטרטגיה הכרחית בתרחישים מסוימים.

// דוגמה: בדיקת גרסה בזמן ריצה
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // השתמש בקוד ספציפי ל-React 16
    return <div>רכיב React 16</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // השתמש בקוד ספציפי ל-React 17
    return <div>רכיב React 17</div>;
  } else {
    // ספק מנגנון גיבוי
    return <div>גרסת React לא נתמכת</div>;
  }
}

export default MyComponent;

שיקולים חשובים:

• השפעה על ביצועים: בדיקות זמן ריצה מוסיפות תקורה. השתמשו בהן במשורה.
• מורכבות: ניהול נתיבי קוד מרובים יכול להגביר את מורכבות הקוד ואת נטל התחזוקה.
• בדיקות: בדקו היטב את כל נתיבי הקוד כדי להבטיח שהיישום מתנהג כראוי עם גרסאות שונות של ספריות משותפות.

7. בדיקות ואינטגרציה רציפה (CI)

בדיקות מקיפות הן חיוניות לזיהוי ופתרון קונפליקטים של גרסאות. יש ליישם בדיקות אינטגרציה המדמות את האינטראקציה בין היישום המארח ליישומים המרוחקים. בדיקות אלו צריכות לכסות תרחישים שונים, כולל גרסאות שונות של ספריות משותפות. מערכת אינטגרציה רציפה (CI) חזקה צריכה להריץ בדיקות אלו באופן אוטומטי בכל פעם שמתבצעים שינויים בקוד. זה עוזר לתפוס קונפליקטים של גרסאות בשלב מוקדם בתהליך הפיתוח.

שיטות עבודה מומלצות ל-CI Pipeline:

• הרצת בדיקות עם גרסאות תלות שונות: הגדירו את ה-CI pipeline שלכם להריץ בדיקות עם גרסאות שונות של תלויות משותפות. זה יכול לעזור לכם לזהות בעיות תאימות לפני שהן מגיעות לייצור.
• עדכוני תלויות אוטומטיים: השתמשו בכלים כמו Renovate או Dependabot כדי לעדכן תלויות באופן אוטומטי וליצור pull requests. זה יכול לעזור לכם לשמור על התלויות שלכם מעודכנות ולהימנע מקונפליקטים של גרסאות.
• ניתוח סטטי: השתמשו בכלי ניתוח סטטי כדי לזהות קונפליקטים פוטנציאליים של גרסאות בקוד שלכם.

דוגמאות מהעולם האמיתי ושיטות עבודה מומלצות

בואו נבחן כמה דוגמאות מהעולם האמיתי לאופן שבו ניתן ליישם אסטרטגיות אלה:

• תרחיש 1: פלטפורמת מסחר אלקטרוני גדולה

  פלטפורמת מסחר אלקטרוני גדולה משתמשת ב-Module Federation לבניית חנות הראווה שלה. צוותים שונים אחראים על חלקים שונים של חנות הראווה, כגון דף רישום המוצרים, עגלת הקניות ודף התשלום. כדי למנוע קונפליקטים של גרסאות, הפלטפורמה משתמשת במערכת ניהול תלויות מרכזית המבוססת על pnpm. קובץ ה-pnpmfile.js משמש לאכיפת גרסאות עקביות של תלויות משותפות בכל המיקרו-פרונטאנדים. לפלטפורמה יש גם חבילת בדיקות מקיפה הכוללת בדיקות אינטגרציה המדמות את האינטראקציה בין המיקרו-פרונטאנדים השונים. עדכוני תלויות אוטומטיים באמצעות Dependabot משמשים גם לניהול פרואקטיבי של גרסאות תלויות.

• תרחיש 2: יישום שירותים פיננסיים

  יישום שירותים פיננסיים משתמש ב-Module Federation לבניית ממשק המשתמש שלו. היישום מורכב מכמה מיקרו-פרונטאנדים, כגון דף סקירת החשבון, דף היסטוריית העסקאות ודף תיק ההשקעות. בשל דרישות רגולטוריות מחמירות, היישום צריך לתמוך בגרסאות ישנות יותר של כמה תלויות. כדי לטפל בזה, היישום משתמש בבדיקות גרסה בזמן ריצה ובמנגנוני גיבוי. ליישום יש גם תהליך בדיקות קפדני הכולל בדיקות ידניות על דפדפנים ומכשירים שונים.

• תרחיש 3: פלטפורמת שיתוף פעולה גלובלית

  פלטפורמת שיתוף פעולה גלובלית הנמצאת בשימוש במשרדים בצפון אמריקה, אירופה ואסיה משתמשת ב-Module Federation. צוות הפלטפורמה המרכזי מגדיר קבוצה קפדנית של תלויות משותפות עם גרסאות נעולות. צוותי פיתוח של תכונות בודדות המפתחים מודולים מרוחקים חייבים לדבוק בגרסאות התלויות המשותפות הללו. תהליך הבנייה מתוקנן באמצעות קונטיינרים של Docker כדי להבטיח סביבות בנייה עקביות בכל הצוותים. ה-CI/CD pipeline כולל בדיקות אינטגרציה נרחבות הפועלות כנגד גרסאות דפדפן ומערכות הפעלה שונות כדי לתפוס כל קונפליקט גרסאות פוטנציאלי או בעיות תאימות הנובעות מסביבות פיתוח אזוריות שונות.

סיכום

JavaScript Module Federation מציעה דרך עוצמתית לבנות ארכיטקטורות מיקרו-פרונטאנד סקיילביליות וניתנות לתחזוקה. עם זאת, חיוני לטפל בפוטנציאל לקונפליקטים של גרסאות בין תלויות משותפות. על ידי שיתוף מפורש של תלויות, הקפדה על ניהול גרסאות סמנטי, שימוש בכלי מניעת כפילויות, מינוף תצורת השיתוף המתקדמת של Module Federation, ויישום נהלי בדיקות ואינטגרציה רציפה חזקים, תוכלו לנווט ביעילות בקונפליקטים של גרסאות ולבנות יישומי מיקרו-פרונטאנד עמידים וחזקים. זכרו לבחור את האסטרטגיות המתאימות ביותר לגודל, למורכבות ולצרכים הספציפיים של הארגון שלכם. גישה פרואקטיבית ומוגדרת היטב לניהול תלויות חיונית למינוף מוצלח של היתרונות של Module Federation.