Frontend Mikro-Frontend: A Module Federation Architektúra Mesterfokon

A mai gyorsan fejlődő webfejlesztési környezetben a nagyméretű frontend alkalmazások építése és karbantartása egyre bonyolultabbá válhat. A hagyományos monolitikus architektúrák gyakran olyan kihívásokhoz vezetnek, mint a kód felpuffadása, a lassú build idők és a független telepítések nehézségei. A mikro-frontendek megoldást kínálnak a frontend kisebb, jobban kezelhető részekre bontásával. Ez a cikk a Module Federation-t, egy hatékony technikát a mikro-frontendek megvalósításához, mutatja be, feltárva előnyeit, architektúráját és gyakorlati megvalósítási stratégiáit.

Mik azok a Mikro-Frontendek?

A mikro-frontendek egy olyan architekturális stílus, ahol egy frontend alkalmazást kisebb, független és telepíthető egységekre bontanak. Minden mikro-frontend tipikusan egy külön csapat tulajdonában van, ami nagyobb autonómiát és gyorsabb fejlesztési ciklusokat tesz lehetővé. Ez a megközelítés tükrözi a backenden általánosan használt mikroszolgáltatások architektúráját.

A mikro-frontendek főbb jellemzői:

• Független Telepíthetőség: Minden mikro-frontend függetlenül telepíthető anélkül, hogy az alkalmazás más részeit befolyásolná.
• Csapat Autonómia: Különböző csapatok birtokolhatnak és fejleszthetnek különböző mikro-frontendeket a preferált technológiáik és munkafolyamataik segítségével.
• Technológiai Diverzitás: A mikro-frontendek különböző keretrendszerek és könyvtárak használatával építhetők, lehetővé téve a csapatok számára, hogy a legjobb eszközöket válasszák a munkához.
• Izoláció: A mikro-frontendeket el kell szigetelni egymástól, hogy megakadályozzák a kaszkád hibákat és biztosítsák a stabilitást.

Miért Érdemes Mikro-Frontendeket Használni?

A mikro-frontend architektúra alkalmazása számos jelentős előnyt kínál, különösen a nagyméretű és összetett alkalmazások esetében:

• Jobb Skálázhatóság: A frontend kisebb egységekre bontása megkönnyíti az alkalmazás szükség szerinti skálázását.
• Gyorsabb Fejlesztési Ciklusok: A független csapatok párhuzamosan dolgozhatnak, ami gyorsabb fejlesztési és kiadási ciklusokhoz vezet.
• Megnövelt Csapat Autonómia: A csapatok nagyobb kontrollt gyakorolnak a kódjuk felett, és önállóan hozhatnak döntéseket.
• Könnyebb Karbantartás: A kisebb kódbázisokat könnyebb karbantartani és hibakeresni.
• Technológia Agnosztikus: A csapatok a legjobb technológiákat választhatják ki az egyedi igényeikhez, lehetővé téve az innovációt és a kísérletezést.
• Csökkentett Kockázat: A telepítések kisebbek és gyakoribbak, csökkentve a nagyméretű hibák kockázatát.

Bevezetés a Module Federation-be

A Module Federation a Webpack 5-ben bevezetett funkció, amely lehetővé teszi a JavaScript alkalmazások számára, hogy futásidőben dinamikusan töltsenek be kódot más alkalmazásokból. Ez lehetővé teszi a valóban független és összetevő mikro-frontendek létrehozását. Ahelyett, hogy mindent egyetlen csomagba építenénk, a Module Federation lehetővé teszi, hogy a különböző alkalmazások megosszák és felhasználják egymás moduljait, mintha helyi függőségek lennének. A mikro-frontendek hagyományos megközelítéseitől eltérően, amelyek iframe-ekre vagy webkomponensekre támaszkodnak, a Module Federation zökkenőmentesebb és integráltabb élményt nyújt a felhasználó számára. Elkerüli a teljesítmény overhead-et és a bonyolultságot, ami ezekhez a technikákhoz kapcsolódik.

Hogyan Működik a Module Federation

A Module Federation a modulok "exponálása" és "fogyasztása" koncepcióján alapul. Az egyik alkalmazás (a "host" vagy "container") modulokat exponálhat, míg más alkalmazások (a "remotes") felhasználhatják ezeket az exponált modulokat. Íme a folyamat lebontása:

1. Modul Exponálás: Egy mikro-frontend, amely "remote" alkalmazásként van konfigurálva a Webpackben, bizonyos modulokat (komponenseket, függvényeket, segédeszközöket) exponál egy konfigurációs fájlon keresztül. Ez a konfiguráció meghatározza a megosztandó modulokat és a hozzájuk tartozó belépési pontokat.
2. Modul Fogyasztás: Egy másik mikro-frontend, amely "host" vagy "container" alkalmazásként van konfigurálva, függőségként deklarálja a remote alkalmazást. Meghatározza az URL-t, ahol a remote modul federation manifestje (egy kis JSON fájl, amely leírja az exponált modulokat) megtalálható.
3. Futásidejű Feloldás: Amikor a host alkalmazásnak szüksége van egy modulra a remote alkalmazásból, dinamikusan lekéri a remote modul federation manifestjét. A Webpack ezután feloldja a modul függőséget, és futásidőben betölti a szükséges kódot a remote alkalmazásból.
4. Kód Megosztás: A Module Federation lehetővé teszi a kód megosztását a host és a remote alkalmazások között is. Ha mindkét alkalmazás ugyanazt a verziót használja egy megosztott függőségből (pl. React, lodash), a kód megosztásra kerül, elkerülve a duplikációt és csökkentve a csomagméreteket.

A Module Federation Beállítása: Egy Gyakorlati Példa

Szemléltessük a Module Federation-t egy egyszerű példával, amely két mikro-frontendet foglal magában: egy "Termékkatalógust" és egy "Bevásárlókosarat". A Termékkatalógus exponálni fog egy terméklista komponenst, amelyet a Bevásárlókosár fog felhasználni a kapcsolódó termékek megjelenítéséhez.

Projekt Struktúra

  
  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
  

Termékkatalógus (Remote)

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' },
        },
      }),
    ],
  };
  

Magyarázat:

• name: A remote alkalmazás egyedi neve.
• filename: Az exponálásra kerülő belépési pont fájl neve. Ez a fájl tartalmazza a modul federation manifestet.
• exposes: Meghatározza, hogy mely modulok kerülnek exponálásra ebből az alkalmazásból. Ebben az esetben a `ProductList` komponenst exponáljuk a `src/components/ProductList.jsx`-ből a `./ProductList` név alatt.
• shared: Meghatározza azokat a függőségeket, amelyeket meg kell osztani a host és a remote alkalmazások között. Ez kulcsfontosságú a duplikált kód elkerülése és a kompatibilitás biztosítása érdekében. A `singleton: true` biztosítja, hogy csak egy példány töltődjön be a megosztott függőségből. Az `eager: true` kezdetben betölti a megosztott függőséget, ami javíthatja a teljesítményt. A `requiredVersion` meghatározza a megosztott függőség elfogadható verziótartományát.

src/components/ProductList.jsx

  
  import React from 'react';

  const ProductList = ({ products }) => (
    

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

  export default ProductList;
  

Bevásárlókosár (Host)

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' },
        },
      }),
    ],
  };
  

Magyarázat:

• name: A host alkalmazás egyedi neve.
• remotes: Meghatározza azokat a remote alkalmazásokat, amelyekből ez az alkalmazás modulokat fog felhasználni. Ebben az esetben deklarálunk egy `product_catalog` nevű remote-ot, és megadjuk az URL-t, ahol a `remoteEntry.js` fájlja megtalálható. A formátum `remoteName: 'remoteName@remoteEntryUrl'`.
• shared: Hasonlóan a remote alkalmazáshoz, a host alkalmazás is meghatározza a megosztott függőségeit. Ez biztosítja, hogy a host és a remote alkalmazások kompatibilis verziókat használjanak a megosztott könyvtárakból.

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 (
      

        
Kapcsolódó Termékek
        {products.length > 0 ?  : 
Betöltés...
}
      
    );
  };

  export default RelatedProducts;
  

Magyarázat:

• import ProductList from 'product_catalog/ProductList'; Ez a sor importálja a `ProductList` komponenst a `product_catalog` remote-ból. A `remoteName/moduleName` szintaxis azt mondja a Webpacknek, hogy kérje le a modult a megadott remote alkalmazásból.
• A komponens ezután a importált `ProductList` komponenst használja a kapcsolódó termékek megjelenítéséhez.

A Példa Futtatása

1. Indítsa el a Termékkatalógus és a Bevásárlókosár alkalmazásokat a megfelelő fejlesztői szervereikkel (pl. `npm start`). Győződjön meg arról, hogy különböző portokon futnak (pl. Termékkatalógus a 3001-es porton és Bevásárlókosár a 3000-es porton).
2. Navigáljon a Bevásárlókosár alkalmazáshoz a böngészőjében.
3. Meg kell látnia a Kapcsolódó Termékek szekciót, amelyet a Termékkatalógus alkalmazás `ProductList` komponense renderel.

Haladó Module Federation Koncepciók

Az alapvető beállításon túl a Module Federation számos haladó funkciót kínál, amelyek javíthatják a mikro-frontend architektúrát:

Kód Megosztás és Verziózás

Ahogy a példában bemutattuk, a Module Federation lehetővé teszi a kód megosztását a host és a remote alkalmazások között. Ezt a Webpack `shared` konfigurációs opcióján keresztül lehet elérni. A megosztott függőségek megadásával elkerülheti a duplikált kódot és csökkentheti a csomagméreteket. A megosztott függőségek megfelelő verziózása kulcsfontosságú a kompatibilitás biztosításához és a konfliktusok megelőzéséhez. A szemantikus verziózás (SemVer) egy széles körben használt szabvány a szoftverek verziózásához, amely lehetővé teszi a kompatibilis verziótartományok meghatározását (pl. a `^17.0.0` bármely 17.0.0-nál nagyobb vagy egyenlő, de 18.0.0-nál kisebb verziót engedélyez).

Dinamikus Remotes

Az előző példában a remote URL a `webpack.config.js` fájlban volt kódolva. Azonban a valós forgatókönyvekben gyakran dinamikusan kell meghatároznia a remote URL-t futásidőben. Ez egy ígéret alapú remote konfiguráció használatával érhető el:

  
  // 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`);
        });
    }),
  },
  

Ez lehetővé teszi a remote URL konfigurálását a környezet (pl. fejlesztés, staging, éles) vagy más tényezők alapján.

Aszinkron Modul Betöltés

A Module Federation támogatja az aszinkron modul betöltést, lehetővé téve a modulok igény szerinti betöltését. Ez javíthatja az alkalmazás kezdeti betöltési idejét a nem kritikus modulok betöltésének elhalasztásával.

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

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

  const RelatedProducts = () => {
    return (
      

        
Kapcsolódó Termékek
        Betöltés...
}>
          
        
      
    );
  };
  

A `React.lazy` és a `Suspense` használatával aszinkron módon töltheti be a `ProductList` komponenst a remote alkalmazásból. A `Suspense` komponens egy fallback UI-t (pl. betöltésjelzőt) biztosít, amíg a modul betöltődik.

Federált Stílusok és Eszközök

A Module Federation felhasználható a stílusok és az eszközök megosztására a mikro-frontendek között is. Ez segíthet fenntartani a konzisztens megjelenést és érzetet az alkalmazásban. A stílusok megosztásához CSS modulokat vagy stílusos komponenseket exponálhat egy remote alkalmazásból. Az eszközök (pl. képek, betűtípusok) megosztásához konfigurálhatja a Webpacket, hogy másolja az eszközöket egy megosztott helyre, majd hivatkozzon rájuk a host alkalmazásból.

Bevált Gyakorlatok a Module Federation-höz

A Module Federation implementálásakor fontos betartani a bevált gyakorlatokat a sikeres és karbantartható architektúra biztosítása érdekében:

• Egyértelmű Határok Meghatározása: Egyértelműen határozza meg a mikro-frontendek közötti határokat a szoros csatolás elkerülése és a független telepíthetőség biztosítása érdekében.
• Kommunikációs Protokollok Létrehozása: Határozzon meg egyértelmű kommunikációs protokollokat a mikro-frontendek között. Fontolja meg az eseménybuszok, a megosztott állapotkezelő könyvtárak vagy az egyéni API-k használatát.
• A Megosztott Függőségek Gondos Kezelése: Gondosan kezelje a megosztott függőségeket a verzióütközések elkerülése és a kompatibilitás biztosítása érdekében. Használjon szemantikus verziózást, és fontolja meg egy függőségkezelő eszköz, például az npm vagy a yarn használatát.
• Robusztus Hibakezelés Implementálása: Implementáljon robusztus hibakezelést a kaszkád hibák megelőzése és az alkalmazás stabilitásának biztosítása érdekében.
• A Teljesítmény Figyelése: Figyelje a mikro-frontendek teljesítményét a szűk keresztmetszetek azonosítása és a teljesítmény optimalizálása érdekében.
• Telepítések Automatizálása: Automatizálja a telepítési folyamatot a konzisztens és megbízható telepítések biztosítása érdekében.
• Konzisztens Kódolási Stílus Használata: Érvényesítsen egy konzisztens kódolási stílust az összes mikro-frontendben az olvashatóság és a karbantarthatóság javítása érdekében. Az olyan eszközök, mint az ESLint és a Prettier segíthetnek ebben.
• Dokumentálja az Architektúráját: Dokumentálja a mikro-frontend architektúráját annak biztosítása érdekében, hogy minden csapattag megértse a rendszert és annak működését.

Module Federation vs. Más Mikro-Frontend Megközelítések

Míg a Module Federation egy hatékony technika a mikro-frontendek implementálásához, nem ez az egyetlen megközelítés. Más népszerű módszerek közé tartozik:

• Iframe-ek: Az iframe-ek erős elkülönítést biztosítanak a mikro-frontendek között, de nehéz lehet zökkenőmentesen integrálni őket, és teljesítménybeli overhead-del járhatnak.
• Webkomponensek: A webkomponensek lehetővé teszik újrafelhasználható felhasználói felületi elemek létrehozását, amelyek különböző mikro-frontendekben használhatók. Azonban bonyolultabb lehet őket implementálni, mint a Module Federation-t.
• Build-Time Integráció: Ez a megközelítés magában foglalja az összes mikro-frontend egyetlen alkalmazásba építését a build időben. Bár leegyszerűsítheti a telepítést, csökkenti a csapat autonómiáját és növeli a konfliktusok kockázatát.
• Single-SPA: A Single-SPA egy keretrendszer, amely lehetővé teszi több egyoldalas alkalmazás kombinálását egyetlen alkalmazássá. Rugalmasabb megközelítést kínál, mint a build-time integráció, de bonyolultabb lehet a beállítása.

Annak megválasztása, hogy melyik megközelítést használja, az alkalmazás egyedi követelményeitől, valamint a csapat méretétől és szerkezetétől függ. A Module Federation jó egyensúlyt kínál a rugalmasság, a teljesítmény és a könnyű használhatóság között, így sok projekt számára népszerű választás.

Valós Példák a Module Federation-re

Míg a konkrét vállalati implementációk gyakran bizalmasak, a Module Federation általános elveit számos iparágban és forgatókönyvben alkalmazzák. Íme néhány lehetséges példa:

• E-kereskedelmi Platformok: Egy e-kereskedelmi platform használhatja a Module Federation-t a weboldal különböző részeinek, például a termékkatalógusnak, a bevásárlókosárnak, a pénztár folyamatának és a felhasználói fiókkezelésnek elkülönítésére külön mikro-frontendekké. Ez lehetővé teszi, hogy különböző csapatok önállóan dolgozzanak ezeken a részeken, és frissítéseket telepítsenek anélkül, hogy a platform többi részét befolyásolnák. Például egy *németországi* csapat a termékkatalógusra összpontosíthat, míg egy *indiai* csapat a bevásárlókosarat kezelheti.
• Pénzügyi Szolgáltatások Alkalmazásai: Egy pénzügyi szolgáltatások alkalmazása használhatja a Module Federation-t az érzékeny funkciók, például a kereskedési platformok és a számlakezelés elkülönítésére külön mikro-frontendekké. Ez növeli a biztonságot és lehetővé teszi ezen kritikus összetevők független auditálását. Képzeljen el egy *londoni* csapatot, amely a kereskedési platform funkcióira szakosodott, és egy másik *New York-i* csapatot, amely a számlakezelést végzi.
• Tartalomkezelő Rendszerek (CMS): Egy CMS használhatja a Module Federation-t, hogy a fejlesztők egyéni modulokat hozzanak létre és telepítsenek mikro-frontendekként. Ez nagyobb rugalmasságot és testreszabhatóságot tesz lehetővé a CMS felhasználói számára. Egy *japán* csapat építhet egy speciális képgaléria modult, míg egy *brazil* csapat egy fejlett szövegszerkesztőt hoz létre.
• Egészségügyi Alkalmazások: Egy egészségügyi alkalmazás használhatja a Module Federation-t a különböző rendszerek, például az elektronikus egészségügyi nyilvántartások (EHR), a betegportálok és a számlázási rendszerek integrálására külön mikro-frontendekként. Ez javítja az interoperabilitást és lehetővé teszi az új rendszerek egyszerűbb integrálását. Például egy *kanadai* csapat integrálhat egy új telemedicina modult, míg egy *ausztrál* csapat a betegportál élményének javítására összpontosít.

Konklúzió

A Module Federation egy hatékony és rugalmas megközelítést kínál a mikro-frontendek implementálásához. Azáltal, hogy lehetővé teszi az alkalmazások számára, hogy futásidőben dinamikusan töltsenek be kódot egymásból, lehetővé teszi a valóban független és összetevő frontend architektúrák létrehozását. Bár gondos tervezést és implementálást igényel, a megnövekedett skálázhatóság, a gyorsabb fejlesztési ciklusok és a nagyobb csapat autonómia előnyei vonzó választássá teszik a nagyméretű és összetett webalkalmazások számára. Ahogy a webfejlesztési környezet folyamatosan fejlődik, a Module Federation egyre fontosabb szerepet fog játszani a frontend architektúra jövőjének alakításában.

A cikkben felvázolt koncepciók és bevált gyakorlatok megértésével kihasználhatja a Module Federation-t a skálázható, karbantartható és innovatív frontend alkalmazások építéséhez, amelyek megfelelnek a mai rohanó digitális világ követelményeinek.