A JavaScript Module Federation mesterfogásai: A megosztott hatókör és a függőségmegosztás ereje

A webfejlesztés gyorsan változó világában a skálázható és karbantartható alkalmazások építése gyakran kifinomult architekturális minták alkalmazását igényli. Ezek közül a microfrontendek koncepciója jelentős népszerűségre tett szert, lehetővé téve a csapatok számára, hogy egy alkalmazás részeit egymástól függetlenül fejlesszék és telepítsék. Ezen független egységek zökkenőmentes integrációjának és hatékony kódmegosztásának középpontjában a Webpack Module Federation bővítménye áll, és erejének kritikus eleme a megosztott hatókör (shared scope).

Ez az átfogó útmutató mélyen elmerül a JavaScript Module Federation megosztott hatókör mechanizmusában. Megvizsgáljuk, mi is ez, miért elengedhetetlen a függőségmegosztáshoz, hogyan működik, és gyakorlati stratégiákat mutatunk be a hatékony megvalósításához. Célunk, hogy a fejlesztőket felvértezzük azzal a tudással, amellyel kihasználhatják ezt a hatékony funkciót a jobb teljesítmény, a csökkentett csomagméretek és a jobb fejlesztői élmény érdekében a különböző globális fejlesztői csapatok körében.

Mi az a JavaScript Module Federation?

Mielőtt belemerülnénk a megosztott hatókörbe, kulcsfontosságú megérteni a Module Federation alapkoncepcióját. A Webpack 5-tel bevezetett Module Federation egy fordítási és futásidejű megoldás, amely lehetővé teszi a JavaScript-alkalmazások számára, hogy dinamikusan megosszanak kódot (például könyvtárakat, keretrendszereket vagy akár teljes komponenseket) a külön lefordított alkalmazások között. Ez azt jelenti, hogy több különálló alkalmazás (gyakran 'távoli' vagy 'fogyasztó' alkalmazásként említve) is betölthet kódot egy 'konténer' vagy 'gazda' alkalmazásból, és fordítva.

A Module Federation elsődleges előnyei a következők:

• Kódmegosztás: Megszünteti a redundáns kódot több alkalmazás között, csökkentve az összesített csomagméretet és javítva a betöltési időket.
• Független telepítés: A csapatok egymástól függetlenül fejleszthetik és telepíthetik egy nagy alkalmazás különböző részeit, elősegítve az agilitást és a gyorsabb kiadási ciklusokat.
• Technológiai agnoszticizmus: Bár elsősorban a Webpackkel használják, bizonyos mértékig megkönnyíti a megosztást különböző build eszközök vagy keretrendszerek között, elősegítve a rugalmasságot.
• Futásidejű integráció: Az alkalmazások futásidőben állíthatók össze, lehetővé téve a dinamikus frissítéseket és a rugalmas alkalmazásstruktúrákat.

A probléma: Redundáns függőségek a microfrontendekben

Vegyünk egy olyan esetet, ahol több microfrontend is ugyanazon verziójú népszerű UI könyvtártól, mint például a React, vagy egy állapotkezelő könyvtártól, mint a Redux, függ. Megosztási mechanizmus nélkül minden microfrontend a saját másolatát csomagolná be ezekből a függőségekből. Ez a következőkhöz vezet:

• Felfújt csomagméretek: Minden alkalmazás feleslegesen duplikálja a közös könyvtárakat, ami nagyobb letöltési méreteket eredményez a felhasználók számára.
• Megnövekedett memóriafogyasztás: Ugyanazon könyvtár több példányának betöltése a böngészőben több memóriát fogyaszthat.
• Inkonzisztens viselkedés: A megosztott könyvtárak különböző verziói az alkalmazások között finom hibákhoz és kompatibilitási problémákhoz vezethetnek.
• Elpazarolt hálózati erőforrások: A felhasználók többször is letölthetik ugyanazt a könyvtárat, ha különböző microfrontendek között navigálnak.

Itt jön képbe a Module Federation megosztott hatóköre, amely elegáns megoldást kínál ezekre a kihívásokra.

A Module Federation megosztott hatókörének megértése

A megosztott hatókör, amelyet gyakran a Module Federation plugin shared opciójával konfigurálnak, az a mechanizmus, amely lehetővé teszi több, egymástól függetlenül telepített alkalmazás számára a függőségek megosztását. Konfigurálásakor a Module Federation biztosítja, hogy egy megadott függőség egyetlen példánya töltődjön be, és elérhetővé váljon minden olyan alkalmazás számára, amely igényli azt.

Lényegében a megosztott hatókör egy globális regisztert vagy tárolót hoz létre a megosztott modulok számára. Amikor egy alkalmazás egy megosztott függőséget kér, a Module Federation ellenőrzi ezt a regisztert. Ha a függőség már jelen van (azaz egy másik alkalmazás vagy a gazda alkalmazás már betöltötte), akkor azt a meglévő példányt használja. Ellenkező esetben betölti a függőséget, és regisztrálja a megosztott hatókörben a jövőbeni használatra.

A konfiguráció általában így néz ki:

            // webpack.config.js

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

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

A megosztott függőségek kulcsfontosságú konfigurációs opciói:

• singleton: true: Talán ez a legkritikusabb opció. Ha true-ra van állítva, biztosítja, hogy a megosztott függőségből csak egyetlen példány töltődjön be az összes fogyasztó alkalmazásban. Ha több alkalmazás is megpróbálja betölteni ugyanazt a szinguláris függőséget, a Module Federation ugyanazt a példányt adja nekik.
• eager: true: Alapértelmezés szerint a megosztott függőségek lustán (lazily) töltődnek be, ami azt jelenti, hogy csak akkor kerülnek letöltésre, amikor explicit módon importálják vagy használják őket. Az eager: true beállítás arra kényszeríti a függőséget, hogy már az alkalmazás indulásakor betöltődjön, még akkor is, ha nincs azonnal használva. Ez előnyös lehet a kritikus könyvtárak, például a keretrendszerek esetében, hogy biztosítsák azok rendelkezésre állását a kezdetektől.
• requiredVersion: '...': Ez az opció meghatározza a megosztott függőség szükséges verzióját. A Module Federation megpróbálja megfeleltetni a kért verziót. Ha több alkalmazás különböző verziókat igényel, a Module Federation mechanizmusokkal rendelkezik ennek kezelésére (erről később).
• version: '...': Explicit módon beállíthatja a függőség verzióját, amely a megosztott hatókörbe kerül publikálásra.
• import: false: Ez a beállítás azt mondja a Module Federationnek, hogy ne csomagolja be automatikusan a megosztott függőséget. Ehelyett azt várja, hogy külsőleg legyen biztosítva (ami a megosztás alapértelmezett viselkedése).
• packageDir: '...': Meghatározza a csomag könyvtárát, ahonnan a megosztott függőséget fel kell oldani, ami hasznos monorepokban.

Hogyan teszi lehetővé a megosztott hatókör a függőségmegosztást

Nézzük meg a folyamatot egy gyakorlati példán keresztül. Képzeljük el, hogy van egy fő 'konténer' alkalmazásunk és két 'távoli' alkalmazásunk, az `app1` és az `app2`. Mindhárom alkalmazás a `react` és a `react-dom` 18-as verziójától függ.

1. forgatókönyv: A konténer alkalmazás osztja meg a függőségeket

Ebben a gyakori felállásban a konténer alkalmazás határozza meg a megosztott függőségeket. A Module Federation által generált `remoteEntry.js` fájl teszi elérhetővé ezeket a megosztott modulokat.

A konténer Webpack konfigurációja (`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
              
            
          

Most az `app1` és az `app2` fogja fogyasztani ezeket a megosztott függőségeket.

Az `app1` Webpack konfigurációja (`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
              
            
          

Az `app2` Webpack konfigurációja (`app2/webpack.config.js`):

Az `app2` konfigurációja hasonló lenne az `app1`-hez, szintén deklarálva a `react`-ot és a `react-dom`-ot megosztottként, azonos verziókövetelményekkel.

Hogyan működik futásidőben:

1. A konténer alkalmazás töltődik be először, elérhetővé téve a megosztott `react` és `react-dom` példányait a Module Federation hatókörében.
2. Amikor az `app1` betöltődik, kéri a `react`-ot és a `react-dom`-ot. Az `app1`-ben lévő Module Federation látja, hogy ezek megosztottként és `singleton: true`-val vannak megjelölve. Ellenőrzi a globális hatókört meglévő példányokért. Ha a konténer már betöltötte őket, az `app1` újrahasznosítja ezeket a példányokat.
3. Hasonlóképpen, amikor az `app2` betöltődik, az is újrahasznosítja ugyanazokat a `react` és `react-dom` példányokat.

Ennek eredményeként csak egy-egy másolat töltődik be a `react`-ból és a `react-dom`-ból a böngészőbe, jelentősen csökkentve a teljes letöltési méretet.

2. forgatókönyv: Függőségek megosztása a távoli alkalmazások között

A Module Federation lehetővé teszi a távoli alkalmazások számára is, hogy egymás között osszanak meg függőségeket. Ha az `app1` és az `app2` is használ egy olyan könyvtárat, amelyet a konténer *nem* oszt meg, akkor is megoszthatják azt egymással, ha mindkettő megosztottként deklarálja azt a saját konfigurációjában.

Példa: Tegyük fel, hogy az `app1` és az `app2` is használja a `lodash` segédkönyvtárat.

Az `app1` Webpack konfigurációja (lodash hozzáadásával):

            
// ... a ModuleFederationPlugin-en belül az app1 számára
shared: {
  // ... react, react-dom
  'lodash': {
    singleton: true,
    requiredVersion: '^4.17.21',
  },
},

            

              
                Copy
              
            
          

Az `app2` Webpack konfigurációja (lodash hozzáadásával):

            
// ... a ModuleFederationPlugin-en belül az app2 számára
shared: {
  // ... react, react-dom
  'lodash': {
    singleton: true,
    requiredVersion: '^4.17.21',
  },
},

            

              
                Copy
              
            
          

Ebben az esetben, még ha a konténer nem is osztja meg explicit módon a `lodash`-t, az `app1` és az `app2` meg tudja osztani egymás között a `lodash` egyetlen példányát, feltéve, hogy ugyanabban a böngésző kontextusban töltődnek be.

Verzióeltérések kezelése

A függőségmegosztás egyik leggyakoribb kihívása a verziókompatibilitás. Mi történik, ha az `app1` a `react` v18.1.0-ás verzióját, az `app2` pedig a `react` v18.2.0-ás verzióját igényli? A Module Federation robusztus stratégiákat kínál ezen forgatókönyvek kezelésére.

1. Szigorú verzióegyeztetés (a `requiredVersion` alapértelmezett viselkedése)

Amikor egy pontos verziót (pl. '18.1.0') vagy egy szigorú tartományt (pl. '^18.1.0') ad meg, a Module Federation ezt kikényszeríti. Ha egy alkalmazás megpróbál betölteni egy megosztott függőséget egy olyan verzióval, amely nem felel meg egy másik, azt már használó alkalmazás követelményeinek, az hibához vezethet.

2. Verziótartományok és tartalékmegoldások

A requiredVersion opció támogatja a szemantikus verziókezelési (SemVer) tartományokat. Például a '^18.0.0' bármely verziót jelent a 18.0.0-tól egészen a 19.0.0-ig (de azt nem beleértve). Ha több alkalmazás is igényel verziókat ezen a tartományon belül, a Module Federation általában a legmagasabb kompatibilis verziót fogja használni, amely minden követelménynek megfelel.

Vegyük fontolóra ezt:

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

Ha a konténer töltődik be először, létrehozza a `react` v18.0.0-ás verzióját (vagy bármelyik verziót, amit valójában csomagol). Amikor az `app1` a `^18.1.0` követelménnyel kéri a `react`-ot, meghiúsulhat, ha a konténer verziója alacsonyabb, mint 18.1.0. Azonban, ha az `app1` töltődik be először és biztosítja a `react` v18.1.0-át, majd az `app2` a `^18.2.0` követelménnyel kéri a `react`-ot, a Module Federation megpróbálja kielégíteni az `app2` igényét. Ha a `react` v18.1.0 példánya már betöltődött, hibát dobhat, mert a v18.1.0 nem elégíti ki a `^18.2.0` követelményt.

Ennek enyhítésére a legjobb gyakorlat a megosztott függőségek definiálása a legszélesebb elfogadható verziótartománnyal, általában a konténer alkalmazásban. Például a '^18.0.0' használata rugalmasságot tesz lehetővé. Ha egy adott távoli alkalmazásnak szigorú függősége van egy újabb patch verziótól, akkor azt úgy kell konfigurálni, hogy explicit módon biztosítsa azt a verziót.

3. A `shareKey` és `shareScope` használata

A Module Federation lehetővé teszi a kulcs és a hatókör szabályozását is, amely alatt egy modul megosztásra kerül. Ez hasznos lehet haladóbb esetekben, például ugyanazon könyvtár különböző verzióinak megosztásakor különböző kulcsok alatt.

4. A `strictVersion` opció

Ha a strictVersion engedélyezve van (ami a requiredVersion alapértelmezett beállítása), a Module Federation hibát dob, ha egy függőség nem elégíthető ki. A strictVersion: false beállítás engedékenyebb verziókezelést tehet lehetővé, ahol a Module Federation megpróbálhat egy régebbi verziót használni, ha egy újabb nem áll rendelkezésre, de ez futásidejű hibákhoz vezethet.

A megosztott hatókör használatának legjobb gyakorlatai

A Module Federation megosztott hatókörének hatékony kihasználása és a gyakori buktatók elkerülése érdekében vegye figyelembe ezeket a legjobb gyakorlatokat:

1. Központosítsa a megosztott függőségeket: Jelöljön ki egy elsődleges alkalmazást (gyakran a konténert vagy egy dedikált megosztott könyvtár alkalmazást), amely az igazság forrása a közös, stabil függőségek, például keretrendszerek (React, Vue, Angular), UI komponenskönyvtárak és állapotkezelő könyvtárak számára.
2. Definiáljon széles verziótartományokat: Használjon SemVer tartományokat (pl. '^18.0.0') a megosztott függőségekhez az elsődleges megosztó alkalmazásban. Ez lehetővé teszi más alkalmazások számára, hogy kompatibilis verziókat használjanak anélkül, hogy szigorú frissítéseket kényszerítenének ki az egész ökoszisztémában.
3. Dokumentálja a megosztott függőségeket egyértelműen: Vezessen egyértelmű dokumentációt arról, hogy mely függőségek vannak megosztva, milyen verziójúak, és mely alkalmazások felelősek a megosztásukért. Ez segít a csapatoknak megérteni a függőségi gráfot.
4. Figyelje a csomagméreteket: Rendszeresen elemezze az alkalmazások csomagméreteit. A Module Federation megosztott hatókörének csökkentenie kell a dinamikusan betöltött chunk-ok méretét, mivel a közös függőségek külsővé válnak.
5. Kezelje a nem determinisztikus függőségeket: Legyen óvatos a gyakran frissített vagy instabil API-kkal rendelkező függőségekkel. Az ilyen függőségek megosztása gondosabb verziókezelést és tesztelést igényelhet.
6. Használja megfontoltan az `eager: true`-t: Bár az `eager: true` biztosítja, hogy egy függőség korán betöltődjön, a túlzott használata nagyobb kezdeti betöltési időkhöz vezethet. Csak az alkalmazás indításához elengedhetetlen kritikus könyvtárakhoz használja.
7. A tesztelés kulcsfontosságú: Alaposan tesztelje a microfrontendek integrációját. Győződjön meg róla, hogy a megosztott függőségek helyesen töltődnek be, és a verziókonfliktusok elegánsan kezelődnek. Az automatizált tesztelés, beleértve az integrációs és végpontok közötti teszteket, létfontosságú.
8. Fontolja meg a monorepok használatát az egyszerűség érdekében: A Module Federationnel kezdő csapatok számára a megosztott függőségek kezelése egy monorepóban (olyan eszközökkel, mint a Lerna vagy a Yarn Workspaces) egyszerűsítheti a beállítást és biztosíthatja a következetességet. A `packageDir` opció itt különösen hasznos.
9. Kezelje a szélsőséges eseteket a `shareKey`-jel és a `shareScope`-pal: Ha bonyolult verziókezelési forgatókönyvekkel találkozik, vagy ugyanazon könyvtár különböző verzióit kell elérhetővé tennie, vizsgálja meg a `shareKey` és `shareScope` opciókat a részletesebb vezérlés érdekében.
10. Biztonsági megfontolások: Győződjön meg róla, hogy a megosztott függőségek megbízható forrásokból származnak. Alkalmazza a biztonsági legjobb gyakorlatokat a build pipeline-ra és a telepítési folyamatra.

Globális hatás és megfontolások

A globális fejlesztői csapatok számára a Module Federation és a megosztott hatókör jelentős előnyöket kínál:

• Konzisztencia a régiók között: Biztosítja, hogy minden felhasználó, földrajzi elhelyezkedésétől függetlenül, ugyanazokkal az alapvető függőségekkel tapasztalja meg az alkalmazást, csökkentve a regionális inkonzisztenciákat.
• Gyorsabb iterációs ciklusok: A különböző időzónákban dolgozó csapatok független funkciókon vagy microfrontendeken dolgozhatnak anélkül, hogy folyamatosan aggódniuk kellene a közös könyvtárak duplikálása vagy a függőségi verziókkal kapcsolatos egymás munkájának akadályozása miatt.
• Különböző hálózatokra optimalizálva: Az összesített letöltési méret csökkentése a megosztott függőségek révén különösen előnyös a lassabb vagy mért internetkapcsolattal rendelkező felhasználók számára, ami a világ számos részén elterjedt.
• Egyszerűsített beilleszkedés: Az új fejlesztők könnyebben megérthetik egy nagy projekt architektúráját és függőségkezelését, ha a közös könyvtárak egyértelműen definiáltak és megosztottak.

A globális csapatoknak azonban figyelniük kell a következőkre is:

• CDN stratégiák: Ha a megosztott függőségeket CDN-en hosztolják, győződjön meg róla, hogy a CDN jó globális eléréssel és alacsony késleltetéssel rendelkezik minden célrégió számára.
• Offline támogatás: Az offline képességeket igénylő alkalmazások esetében a megosztott függőségek és azok gyorsítótárazásának kezelése bonyolultabbá válik.
• Szabályozási megfelelőség: Győződjön meg róla, hogy a könyvtárak megosztása megfelel a vonatkozó szoftverlicencelési vagy adatvédelmi szabályozásoknak a különböző joghatóságokban.

Gyakori buktatók és elkerülésük

1. Helytelenül konfigurált `singleton`

Probléma: Elfelejtik a singleton: true beállítását olyan könyvtáraknál, amelyeknek csak egy példányuk lehet.

Megoldás: Mindig állítsa be a singleton: true-t azoknál a keretrendszereknél, könyvtáraknál és segédprogramoknál, amelyeket egyedileg kíván megosztani az alkalmazások között.

2. Inkonzisztens verziókövetelmények

Probléma: Különböző alkalmazások jelentősen eltérő, inkompatibilis verziótartományokat határoznak meg ugyanazon megosztott függőségre.

Megoldás: Szabványosítsa a verziókövetelményeket, különösen a konténer alkalmazásban. Használjon széles SemVer tartományokat, és dokumentáljon minden kivételt.

3. Nem lényeges könyvtárak túlzott megosztása

Probléma: Megpróbálják megosztani minden egyes kis segédkönyvtárat, ami bonyolult konfigurációhoz és potenciális konfliktusokhoz vezet.

Megoldás: Koncentráljon a nagy, közös és stabil függőségek megosztására. A kis, ritkán használt segédprogramokat jobb lehet helyben csomagolni a bonyolultság elkerülése érdekében.

4. A `remoteEntry.js` fájl helytelen kezelése

Probléma: A `remoteEntry.js` fájl nem elérhető vagy nincs megfelelően kiszolgálva a fogyasztó alkalmazások számára.

Megoldás: Győződjön meg róla, hogy a távoli bejegyzések hosztolási stratégiája robusztus, és a `remotes` konfigurációban megadott URL-ek pontosak és elérhetők.

5. Az `eager: true` következményeinek figyelmen kívül hagyása

Probléma: Túl sok függőségre állítják be az eager: true-t, ami lassú kezdeti betöltési időhöz vezet.

Megoldás: Csak azoknál a függőségeknél használja az eager: true-t, amelyek abszolút kritikusak az alkalmazások kezdeti rendereléséhez vagy alapvető funkcionalitásához.

Összegzés

A JavaScript Module Federation megosztott hatóköre egy hatékony eszköz a modern, skálázható webalkalmazások építéséhez, különösen egy microfrontend architektúrán belül. A hatékony függőségmegosztás lehetővé tételével megoldja a kódduplikáció, a felfúvódás és az inkonzisztencia problémáit, ami jobb teljesítményhez és karbantarthatósághoz vezet. A shared opció, különösen a singleton és requiredVersion tulajdonságok megértése és helyes konfigurálása a kulcsa ezen előnyök kiaknázásának.

Ahogy a globális fejlesztői csapatok egyre inkább alkalmazzák a microfrontend stratégiákat, a Module Federation megosztott hatókörének elsajátítása kiemelkedő fontosságúvá válik. A legjobb gyakorlatok betartásával, a verziókezelés gondos kezelésével és az alapos teszteléssel kihasználhatja ezt a technológiát robusztus, nagy teljesítményű és karbantartható alkalmazások építésére, amelyek hatékonyan szolgálják ki a sokszínű nemzetközi felhasználói bázist.

Használja ki a megosztott hatókör erejét, és nyissa meg az utat a hatékonyabb és együttműködőbb webfejlesztés felé a szervezetén belül.