Micro Frontend: Panduan Komprehensif untuk Module Federation

Dalam lanskap pengembangan web yang terus berkembang, membangun dan memelihara aplikasi frontend yang besar dan kompleks dapat menjadi tantangan yang signifikan. Frontend monolitik, di mana seluruh aplikasi adalah basis kode tunggal yang terikat erat, sering kali menyebabkan siklus pengembangan yang lebih lambat, peningkatan risiko deployment, dan kesulitan dalam menskalakan fitur-fitur individual.

Micro Frontend menawarkan solusi dengan memecah frontend menjadi unit-unit yang lebih kecil, independen, dan mudah dikelola. Pendekatan arsitektural ini memungkinkan tim untuk bekerja secara otonom, melakukan deployment secara mandiri, dan memilih teknologi yang paling sesuai untuk kebutuhan spesifik mereka. Salah satu teknologi yang paling menjanjikan untuk mengimplementasikan Micro Frontend adalah Module Federation.

Apa itu Micro Frontend?

Micro Frontend adalah gaya arsitektur di mana aplikasi frontend terdiri dari beberapa aplikasi frontend yang lebih kecil dan independen. Aplikasi-aplikasi ini dapat dikembangkan, di-deploy, dan dipelihara oleh tim yang berbeda, menggunakan teknologi yang berbeda, dan tanpa memerlukan koordinasi pada saat build. Setiap Micro Frontend bertanggung jawab atas fitur atau domain spesifik dari keseluruhan aplikasi.

Prinsip-Prinsip Utama Micro Frontend:

Agnostik Teknologi: Tim dapat memilih tumpukan teknologi terbaik untuk Micro Frontend spesifik mereka.
Basis Kode Tim yang Terisolasi: Setiap Micro Frontend memiliki basis kode independennya sendiri, memungkinkan pengembangan dan deployment yang mandiri.
Deployment Independen: Perubahan pada satu Micro Frontend tidak memerlukan deployment ulang seluruh aplikasi.
Tim Otonom: Tim bertanggung jawab atas Micro Frontend mereka dan dapat bekerja secara mandiri.
Peningkatan Progresif: Masing-masing Micro Frontend dapat ditingkatkan atau diganti tanpa memengaruhi sisa aplikasi.

Memperkenalkan Module Federation

Module Federation adalah arsitektur JavaScript yang diperkenalkan di Webpack 5 yang memungkinkan aplikasi JavaScript untuk memuat kode secara dinamis dari aplikasi lain saat runtime. Ini berarti bahwa aplikasi yang berbeda dapat berbagi dan mengonsumsi modul satu sama lain, bahkan jika mereka dibangun dengan teknologi yang berbeda atau di-deploy di server yang berbeda.

Module Federation menyediakan mekanisme yang kuat untuk mengimplementasikan Micro Frontend dengan memungkinkan aplikasi frontend yang berbeda untuk mengekspos dan mengonsumsi modul satu sama lain. Hal ini memungkinkan integrasi yang mulus dari berbagai Micro Frontend menjadi satu pengalaman pengguna yang kohesif.

Manfaat Utama Module Federation:

Berbagi Kode: Micro Frontend dapat berbagi kode dan komponen, mengurangi duplikasi dan meningkatkan konsistensi.
Integrasi Runtime: Micro Frontend dapat diintegrasikan saat runtime, memungkinkan komposisi dan pembaruan dinamis.
Deployment Independen: Micro Frontend dapat di-deploy secara independen tanpa memerlukan koordinasi atau deployment ulang aplikasi lain.
Agnostik Teknologi: Micro Frontend dapat dibangun dengan teknologi yang berbeda dan tetap dapat diintegrasikan menggunakan Module Federation.
Mengurangi Waktu Build: Dengan berbagi kode dan dependensi, Module Federation dapat mengurangi waktu build dan meningkatkan efisiensi pengembangan.

Cara Kerja Module Federation

Module Federation bekerja dengan mendefinisikan dua jenis aplikasi: host dan remote. Aplikasi host adalah aplikasi utama yang mengonsumsi modul dari aplikasi lain. Aplikasi remote adalah aplikasi yang mengekspos modul untuk dikonsumsi oleh aplikasi lain.

Ketika aplikasi host menemukan pernyataan impor untuk modul yang diekspos oleh aplikasi remote, Webpack secara dinamis memuat aplikasi remote dan menyelesaikan impor tersebut saat runtime. Ini memungkinkan aplikasi host untuk menggunakan modul dari aplikasi remote seolah-olah itu adalah bagian dari basis kodenya sendiri.

Konsep-Konsep Kunci dalam Module Federation:

Host: Aplikasi yang mengonsumsi modul dari aplikasi remote.
Remote: Aplikasi yang mengekspos modul untuk dikonsumsi oleh aplikasi lain.
Modul yang Diekspos (Exposed Modules): Modul yang disediakan oleh aplikasi remote untuk dikonsumsi oleh aplikasi lain.
Modul Bersama (Shared Modules): Modul yang dibagikan antara aplikasi host dan remote, mengurangi duplikasi dan meningkatkan kinerja.

Mengimplementasikan Micro Frontend dengan Module Federation: Contoh Praktis

Mari kita pertimbangkan aplikasi e-commerce sederhana dengan tiga Micro Frontend: katalog produk, keranjang belanja, dan profil pengguna.

Setiap Micro Frontend dikembangkan oleh tim terpisah dan di-deploy secara independen. Katalog produk dibuat dengan React, keranjang belanja dengan Vue.js, dan profil pengguna dengan Angular. Aplikasi utama bertindak sebagai host dan mengintegrasikan ketiga Micro Frontend ini ke dalam satu antarmuka pengguna.

Langkah 1: Mengonfigurasi Aplikasi Remote

Pertama, kita perlu mengonfigurasi setiap Micro Frontend sebagai aplikasi remote. Ini melibatkan pendefinisian modul yang akan diekspos dan modul bersama yang akan digunakan.

Katalog Produk (React)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'productCatalog',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ProductList': './src/components/ProductList',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
};

Dalam konfigurasi ini, kita mengekspos komponen ProductList dari file ./src/components/ProductList. Kita juga berbagi modul react dan react-dom dengan aplikasi host.

Keranjang Belanja (Vue.js)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'shoppingCart',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ShoppingCart': './src/components/ShoppingCart',
      },
      shared: ['vue'],
    }),
  ],
};

Di sini, kita mengekspos komponen ShoppingCart dan berbagi modul vue.

Profil Pengguna (Angular)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'userProfile',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './UserProfile': './src/components/UserProfile',
      },
      shared: ['@angular/core', '@angular/common', '@angular/router'],
    }),
  ],
};

Kita mengekspos komponen UserProfile dan berbagi modul Angular yang diperlukan.

Langkah 2: Mengonfigurasi Aplikasi Host

Selanjutnya, kita perlu mengonfigurasi aplikasi host untuk mengonsumsi modul yang diekspos oleh aplikasi remote. Ini melibatkan pendefinisian remote dan memetakannya ke URL masing-masing.

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'mainApp',
      remotes: {
        productCatalog: 'productCatalog@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
        shoppingCart: 'shoppingCart@http://localhost:3002/remoteEntry.js',
        userProfile: 'userProfile@http://localhost:3003/remoteEntry.js',
      },
      shared: ['react', 'react-dom', 'vue', '@angular/core', '@angular/common', '@angular/router'],
    }),
  ],
};

Dalam konfigurasi ini, kita mendefinisikan tiga remote: productCatalog, shoppingCart, dan userProfile. Setiap remote dipetakan ke URL file remoteEntry.js-nya. Kita juga berbagi dependensi umum di semua Micro Frontend.

Langkah 3: Mengonsumsi Modul di Aplikasi Host

Terakhir, kita dapat mengonsumsi modul yang diekspos oleh aplikasi remote di aplikasi host. Ini melibatkan pengimporan modul menggunakan impor dinamis dan me-render-nya di tempat yang sesuai.

import React, { Suspense } from 'react';
const ProductList = React.lazy(() => import('productCatalog/ProductList'));
const ShoppingCart = React.lazy(() => import('shoppingCart/ShoppingCart'));
const UserProfile = React.lazy(() => import('userProfile/UserProfile'));

function App() {
  return (
    <div>
      <h1>Aplikasi E-commerce</h1>
      <Suspense fallback={<div>Memuat Katalog Produk...</div>}>
        <ProductList />
      </Suspense>
      <Suspense fallback={<div>Memuat Keranjang Belanja...</div>}>
        <ShoppingCart />
      <\Suspense>
      <Suspense fallback={<div>Memuat Profil Pengguna...</div>}>
        <UserProfile />
      </Suspense>
    </div>
  );
}

export default App;

Kita menggunakan React.lazy dan Suspense untuk memuat modul secara dinamis dari aplikasi remote. Ini memastikan bahwa modul hanya dimuat saat dibutuhkan, sehingga meningkatkan kinerja aplikasi.

Pertimbangan Lanjutan dan Praktik Terbaik

Meskipun Module Federation menyediakan mekanisme yang kuat untuk mengimplementasikan Micro Frontend, ada beberapa pertimbangan lanjutan dan praktik terbaik yang perlu diingat.

Manajemen Versi dan Kompatibilitas

Saat berbagi modul antar Micro Frontend, sangat penting untuk mengelola versi dan memastikan kompatibilitas. Micro Frontend yang berbeda mungkin memiliki dependensi yang berbeda atau memerlukan versi modul bersama yang berbeda. Menggunakan semantic versioning dan mengelola dependensi bersama dengan hati-hati dapat membantu menghindari konflik dan memastikan bahwa Micro Frontend bekerja sama dengan mulus.

Pertimbangkan alat seperti `@module-federation/automatic-vendor-federation` untuk membantu mengotomatiskan proses pengelolaan dependensi bersama.

Manajemen State

Berbagi state antar Micro Frontend bisa menjadi tantangan. Micro Frontend yang berbeda mungkin memiliki solusi manajemen state yang berbeda atau memerlukan akses yang berbeda ke state bersama. Ada beberapa pendekatan untuk mengelola state dalam arsitektur Micro Frontend, termasuk:

Pustaka State Bersama: Menggunakan pustaka state bersama seperti Redux atau Zustand untuk mengelola state global.
Custom Events: Menggunakan custom events untuk mengomunikasikan perubahan state antar Micro Frontend.
State Berbasis URL: Mengkodekan state di URL dan membagikannya di antara Micro Frontend.

Pendekatan terbaik tergantung pada kebutuhan spesifik aplikasi dan tingkat keterikatan antar Micro Frontend.

Komunikasi Antar Micro Frontend

Micro Frontend sering kali perlu berkomunikasi satu sama lain untuk bertukar data atau memicu tindakan. Ada beberapa cara untuk mencapai ini, termasuk:

Custom Events: Menggunakan custom events untuk menyiarkan pesan antar Micro Frontend.
Layanan Bersama: Membuat layanan bersama yang dapat diakses oleh semua Micro Frontend.
Antrian Pesan: Menggunakan antrian pesan untuk berkomunikasi secara asinkron antar Micro Frontend.

Memilih mekanisme komunikasi yang tepat tergantung pada kompleksitas interaksi dan tingkat pemisahan yang diinginkan antar Micro Frontend.

Pertimbangan Keamanan

Saat mengimplementasikan Micro Frontend, penting untuk mempertimbangkan implikasi keamanan. Setiap Micro Frontend harus bertanggung jawab atas keamanannya sendiri, termasuk otentikasi, otorisasi, dan validasi data. Berbagi kode dan data antar Micro Frontend harus dilakukan dengan aman dan dengan kontrol akses yang sesuai.

Pastikan validasi dan sanitasi input yang tepat untuk mencegah kerentanan cross-site scripting (XSS). Perbarui dependensi secara teratur untuk menambal kerentanan keamanan.

Pengujian dan Pemantauan

Menguji dan memantau Micro Frontend bisa lebih kompleks daripada menguji dan memantau aplikasi monolitik. Setiap Micro Frontend harus diuji secara independen, dan pengujian integrasi harus dilakukan untuk memastikan bahwa Micro Frontend bekerja sama dengan benar. Pemantauan harus diimplementasikan untuk melacak kinerja dan kesehatan setiap Micro Frontend.

Implementasikan pengujian end-to-end yang mencakup beberapa Micro Frontend untuk memastikan pengalaman pengguna yang mulus. Pantau metrik kinerja aplikasi untuk mengidentifikasi hambatan dan area untuk perbaikan.

Module Federation vs. Pendekatan Micro Frontend Lainnya

Meskipun Module Federation adalah alat yang ampuh untuk membangun Micro Frontend, ini bukan satu-satunya pendekatan yang tersedia. Pendekatan Micro Frontend umum lainnya termasuk:

Integrasi Waktu Build: Mengintegrasikan Micro Frontend pada waktu build menggunakan alat seperti Webpack atau Parcel.
Integrasi Waktu Jalan dengan iframe: Menyematkan Micro Frontend dalam iframe.
Web Components: Menggunakan web components untuk membuat elemen UI yang dapat digunakan kembali yang dapat dibagikan antar Micro Frontend.
Single-SPA: Menggunakan kerangka kerja seperti Single-SPA untuk mengelola perutean dan orkestrasi Micro Frontend.

Setiap pendekatan memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri, dan pendekatan terbaik tergantung pada kebutuhan spesifik aplikasi.

Module Federation vs. iframe

iframe memberikan isolasi yang kuat tetapi bisa merepotkan untuk dikelola dan dapat berdampak negatif pada kinerja karena overhead setiap iframe. Komunikasi antar iframe juga bisa menjadi rumit.

Module Federation menawarkan pengalaman integrasi yang lebih mulus dengan kinerja yang lebih baik dan komunikasi yang lebih mudah antar Micro Frontend. Namun, ini memerlukan manajemen dependensi dan versi bersama yang cermat.

Module Federation vs. Single-SPA

Single-SPA adalah meta-framework yang menyediakan pendekatan terpadu untuk mengelola dan mengorkestrasi Micro Frontend. Ini menawarkan fitur-fitur seperti konteks bersama, perutean, dan manajemen state.

Module Federation dapat digunakan bersama dengan Single-SPA untuk menyediakan arsitektur yang fleksibel dan skalabel untuk membangun aplikasi Micro Frontend yang kompleks.

Kasus Penggunaan untuk Module Federation

Module Federation sangat cocok untuk berbagai kasus penggunaan, termasuk:

Aplikasi Perusahaan Skala Besar: Membangun dan memelihara aplikasi perusahaan yang besar dan kompleks dengan banyak tim.
Platform E-commerce: Membuat platform e-commerce yang modular dan skalabel dengan fitur-fitur independen seperti katalog produk, keranjang belanja, dan proses checkout.
Sistem Manajemen Konten (CMS): Mengembangkan platform CMS yang fleksibel dan dapat diperluas dengan modul konten yang dapat disesuaikan.
Dasbor dan Platform Analitik: Membangun dasbor interaktif dan platform analitik dengan widget dan visualisasi independen.

Sebagai contoh, pertimbangkan perusahaan e-commerce global seperti Amazon. Mereka dapat menggunakan Module Federation untuk memecah situs web mereka menjadi Micro Frontend yang lebih kecil dan independen, seperti halaman produk, keranjang belanja, proses checkout, dan bagian manajemen akun pengguna. Masing-masing Micro Frontend ini dapat dikembangkan dan di-deploy oleh tim terpisah, memungkinkan siklus pengembangan yang lebih cepat dan peningkatan kelincahan. Mereka dapat menggunakan teknologi yang berbeda untuk setiap Micro Frontend, misalnya, React untuk halaman produk, Vue.js untuk keranjang belanja, dan Angular untuk proses checkout. Ini memungkinkan mereka untuk memanfaatkan kekuatan setiap teknologi dan memilih alat terbaik untuk pekerjaan tersebut.

Contoh lain adalah bank multinasional. Mereka dapat menggunakan Module Federation untuk membangun platform perbankan yang disesuaikan dengan kebutuhan spesifik setiap wilayah. Mereka bisa memiliki Micro Frontend yang berbeda untuk setiap wilayah, dengan fitur-fitur yang spesifik untuk peraturan perbankan dan preferensi pelanggan di wilayah tersebut. Ini memungkinkan mereka untuk memberikan pengalaman yang lebih personal dan relevan bagi pelanggan mereka.

Kesimpulan

Module Federation menawarkan pendekatan yang kuat dan fleksibel untuk membangun Micro Frontend. Ini memungkinkan tim untuk bekerja secara independen, melakukan deployment secara independen, dan memilih teknologi yang paling sesuai dengan kebutuhan mereka. Dengan berbagi kode dan dependensi, Module Federation dapat mengurangi waktu build, meningkatkan kinerja, dan menyederhanakan proses pengembangan.

Meskipun Module Federation memiliki tantangannya, seperti manajemen versi dan manajemen state, hal ini dapat diatasi dengan perencanaan yang cermat dan penggunaan alat serta teknik yang sesuai. Dengan mengikuti praktik terbaik dan mempertimbangkan pertimbangan lanjutan yang dibahas dalam panduan ini, Anda dapat berhasil mengimplementasikan Micro Frontend dengan Module Federation dan membangun aplikasi frontend yang skalabel, dapat dipelihara, dan independen.

Seiring lanskap pengembangan web yang terus berkembang, Micro Frontend menjadi pola arsitektur yang semakin penting. Module Federation menyediakan fondasi yang kokoh untuk membangun Micro Frontend dan merupakan alat yang berharga bagi setiap pengembang frontend yang ingin membangun aplikasi web modern yang skalabel.