Frontend Lerna: Padroneggiare la gestione Monorepo per team di sviluppo globali

Nel panorama dello sviluppo software in rapida evoluzione di oggi, la gestione di progetti frontend complessi può presentare sfide significative, soprattutto per i team distribuiti geograficamente. L'approccio tradizionale di mantenere più repository indipendenti può portare a duplicazione del codice, dipendenze incoerenti e un'esperienza di sviluppo frammentata. È qui che la potenza dei monorepo, abbinata a strumenti di gestione efficaci come Lerna, risplende davvero. Questa guida completa approfondirà il frontend Lerna, esplorandone i vantaggi, l'implementazione pratica e le best practice per ottimizzare i tuoi workflow di sviluppo e favorire una collaborazione senza interruzioni nel tuo team globale.

Cos'è un Monorepo?

Un monorepo, abbreviazione di monolithic repository, è una strategia di sviluppo software in cui il codice per molti progetti diversi è archiviato nello stesso repository di controllo della versione. Questo è in contrasto con un approccio polyrepo, in cui ogni progetto risiede nel proprio repository separato.

Sebbene il concetto di monorepo esista da tempo, la sua adozione è aumentata negli ultimi anni, in particolare all'interno di grandi organizzazioni e per progetti che condividono dipendenze o funzionalità comuni. Per lo sviluppo frontend, un monorepo può ospitare più applicazioni indipendenti, librerie di componenti condivise, pacchetti di utilità e persino servizi backend, il tutto all'interno di una singola struttura di repository.

Perché scegliere un Monorepo per lo sviluppo Frontend?

I vantaggi dell'adozione di una strategia monorepo per i progetti frontend sono numerosi e possono avere un impatto significativo sulla produttività degli sviluppatori, sulla qualità del codice e sulla manutenibilità complessiva del progetto. Ecco alcuni vantaggi chiave:

• Gestione semplificata delle dipendenze: la gestione delle dipendenze tra più repository può essere un incubo. In un monorepo, puoi sollevare le dipendenze al livello superiore, garantendo che una singola versione di ciascuna dipendenza sia installata e condivisa tra tutti i pacchetti. Ciò riduce drasticamente l'"inferno delle dipendenze" spesso riscontrato nelle configurazioni polyrepo.
• Commit atomici e refactoring: le modifiche che si estendono su più progetti possono essere commesse in modo atomico. Ciò significa che un singolo commit può aggiornare le librerie condivise e tutte le applicazioni che le utilizzano contemporaneamente, garantendo la coerenza e prevenendo problemi di integrazione. Il refactoring su larga scala diventa significativamente più semplice e meno soggetto a errori.
• Condivisione e riutilizzabilità del codice: i monorepo incoraggiano naturalmente la condivisione del codice. Librerie di componenti condivise, funzioni di utilità e sistemi di progettazione possono essere facilmente sviluppati e utilizzati da più progetti all'interno dello stesso repository, promuovendo la coerenza e riducendo la duplicazione.
• Esperienza di sviluppo semplificata: con un'unica fonte di verità, gli sviluppatori possono facilmente navigare e lavorare su diverse parti del codebase. Gli strumenti integrati con il monorepo possono comprendere le relazioni tra i pacchetti, abilitando funzionalità come il collegamento tra pacchetti e build ottimizzate.
• Strumenti e configurazione coerenti: l'applicazione di strumenti di build, linters, formattatori e framework di test coerenti tra tutti i progetti diventa semplice. Ciò porta a un ambiente di sviluppo più uniforme e riduce il carico cognitivo per gli sviluppatori.
• Collaborazione più semplice per i team globali: per i team internazionali che lavorano in fusi orari diversi, un monorepo fornisce un unico punto di verità accessibile per tutto il codice. Ciò riduce i costi di coordinamento e garantisce che tutti lavorino con le ultime versioni del codice condiviso.

Introduzione a Lerna: il tuo compagno Monorepo

Sebbene il concetto di monorepo sia potente, la gestione efficiente richiede strumenti specializzati. È qui che entra in gioco Lerna. Lerna è una toolchain popolare progettata per gestire progetti JavaScript con più pacchetti. Ti aiuta a gestire e pubblicare pacchetti per il tuo monorepo, garantendo un versioning coerente e semplificando il processo di pubblicazione degli aggiornamenti.

Lerna affronta diverse sfide chiave inerenti alla gestione del monorepo:

• Rilevamento e gestione dei pacchetti: Lerna rileva automaticamente i pacchetti all'interno del tuo monorepo, permettendoti di eseguire comandi su tutti o su un sottoinsieme di essi.
• Collegamento delle dipendenze: collega automaticamente i pacchetti locali all'interno del monorepo, quindi i pacchetti possono dipendere l'uno dall'altro senza dover essere pubblicati prima in un registro.
• Versioning: Lerna fornisce strategie di versioning flessibili, permettendoti di gestire le versioni in modo indipendente o in lockstep tra tutti i pacchetti.
• Pubblicazione: semplifica il processo di pubblicazione dei pacchetti aggiornati nei registri npm, gestendo l'incremento della versione e la generazione del changelog.

Configurazione di un Monorepo Frontend con Lerna

Esaminiamo i passaggi essenziali per configurare un monorepo frontend utilizzando Lerna. Presupporremo che tu abbia Node.js e npm (o Yarn) installati globalmente.

1. Inizializza un nuovo repository Lerna

Innanzitutto, crea una nuova directory per il tuo monorepo e inizializzala con Lerna:

            mkdir my-frontend-monorepo
cd my-frontend-monorepo
lerna init

            

              
                Copy
              
            
          

Questo comando creerà un file di configurazione Lerna di base (lerna.json) e configurerà una directory packages in cui risiederanno i tuoi singoli pacchetti.

2. Scegli il tuo gestore di pacchetti

Lerna supporta sia npm che Yarn. Puoi configurare la tua preferenza in lerna.json. Ad esempio, per utilizzare Yarn:

            {
  "packages": [
    "packages/*"
  ],
  "version": "0.0.0",
  "npmClient": "yarn",
  "useWorkspaces": true
}

            

              
                Copy
              
            
          

L'impostazione di useWorkspaces: true quando si utilizza Yarn o npm v7+ sfrutta le funzionalità integrate dell'area di lavoro, che possono ottimizzare ulteriormente l'installazione e il collegamento delle dipendenze. Se stai utilizzando npm v7+, assicurati di aver committato package-lock.json o npm-shrinkwrap.json.

3. Crea i tuoi primi pacchetti Frontend

All'interno della directory packages, puoi creare sottodirectory per i tuoi singoli progetti o librerie frontend. Creiamo una libreria di componenti UI condivisa e una semplice applicazione web.

            mkdir packages/ui-components
mkdir packages/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Ora, vai in ogni nuova directory del pacchetto e inizializza un nuovo pacchetto npm/Yarn:

            cd packages/ui-components
yarn init -y
# Or npm init -y

cd ../web-app
yarn init -y
# Or npm init -y

            

              
                Copy
              
            
          

All'interno di packages/ui-components/package.json, potresti definire alcuni componenti UI di base. All'interno di packages/web-app/package.json, definirai le dipendenze della tua applicazione.

4. Collega i pacchetti con Lerna

Per fare in modo che la tua web-app dipenda dai tuoi ui-components, puoi utilizzare l'interfaccia a riga di comando di Lerna.

Innanzitutto, assicurati che il tuo lerna.json sia configurato correttamente per rilevare i tuoi pacchetti:

            {
  "packages": [
    "packages/*"
  ],
  "version": "0.0.0",
  "npmClient": "yarn",
  "useWorkspaces": true
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ora, dalla root del tuo monorepo, esegui:

            lerna add @my-monorepo/ui-components --scope=@my-monorepo/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Nota: Sostituisci @my-monorepo/ui-components e @my-monorepo/web-app con i nomi effettivi dei tuoi pacchetti definiti nei rispettivi file package.json. Dovrai aggiornare il campo name nel file package.json di ogni pacchetto per riflettere questo scope.

Lerna creerà automaticamente i symlink necessari. Se stai utilizzando Yarn Workspaces o npm Workspaces, potresti anche aver bisogno di configurare il campo workspaces nel tuo file package.json root:

root/package.json
{
  "name": "my-frontend-monorepo",
  "private": true,
  "workspaces": [
    "packages/*"
  ]
}

Con le aree di lavoro configurate, il comando `add` di Lerna potrebbe comportarsi in modo leggermente diverso, basandosi maggiormente sul collegamento dell'area di lavoro del gestore di pacchetti sottostante. L'esecuzione di `yarn install` o `npm install` alla root gestirà spesso il collegamento automaticamente quando le aree di lavoro sono impostate.

5. Esecuzione di comandi tra i pacchetti

Lerna eccelle nell'esecuzione di comandi su più pacchetti. Ad esempio, per avviare tutti i pacchetti (installare le dipendenze e collegarli):

            lerna bootstrap

            

              
                Copy
              
            
          

Per eseguire uno script definito nel package.json di ogni pacchetto (ad esempio, uno script build):

            lerna run build

            

              
                Copy
              
            
          

Puoi anche eseguire comandi su pacchetti specifici:

            lerna run build --scope=@my-monorepo/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Oppure escludere pacchetti specifici:

            lerna run build --no-private --exclude=@my-monorepo/ui-components

            

              
                Copy
              
            
          

Funzionalità avanzate di Lerna per i team globali

Oltre alle basi, Lerna offre funzionalità particolarmente vantaggiose per i team di sviluppo globali:

6. Strategie di versioning

Lerna offre due strategie di versioning principali:

• Versioning fisso (predefinito): tutti i pacchetti nel monorepo condividono una singola versione. Quando aggiorni la versione, si applica a tutti i pacchetti. Questo è l'ideale per i progetti in cui le modifiche tra i pacchetti sono strettamente collegate.
• Versioning indipendente: ogni pacchetto può avere la propria versione indipendente. Questo è utile quando i pacchetti sono più vagamente accoppiati e potrebbero essere aggiornati e rilasciati in momenti diversi.

Puoi configurarlo in lerna.json:

            {
  // ... altre impostazioni
  "version": "1.0.0" // Per il versioning fisso
}

            

              
                Copy
              
            
          

Oppure abilita il versioning indipendente:

            {
  // ... altre impostazioni
  "version": "independent"
}

            

              
                Copy
              
            
          

Quando si utilizza il versioning indipendente, Lerna ti chiederà di specificare quali pacchetti sono stati modificati e necessitano di incrementi di versione durante un'operazione di pubblicazione.

7. Pubblicazione di pacchetti

Lerna semplifica la pubblicazione di pacchetti su npm o altri registri.

Innanzitutto, assicurati che i tuoi pacchetti siano configurati con file package.json appropriati (inclusi nome, versione ed eventualmente un publishConfig per pacchetti privati o pacchetti con scope).

Per pubblicare tutti i pacchetti aggiornati:

            lerna publish

            

              
                Copy
              
            
          

Lerna verificherà i pacchetti che sono stati modificati dall'ultima pubblicazione, ti chiederà di incrementare le versioni (se non automatizzato) e quindi li pubblicherà. Puoi anche automatizzare l'incremento della versione e la generazione del changelog utilizzando strumenti come conventional-changelog.

Per i team internazionali che pubblicano su registri npm privati (come Azure Artifacts, GitHub Packages o Artifactory), assicurati che la tua pipeline CI/CD sia configurata con i token di autenticazione e gli URL del registro corretti.

8. Integrazione continua e distribuzione continua (CI/CD)

L'integrazione di Lerna con la tua pipeline CI/CD è fondamentale per automatizzare build, test e implementazioni.

Considerazioni chiave CI/CD per un monorepo Lerna:

• Caching: Memorizza nella cache la directory node_modules e artefatti di build per velocizzare i tempi di build.
• Build selettive: Configura la tua CI per buildare e testare solo i pacchetti che sono stati effettivamente modificati in un determinato commit. Strumenti come lerna changed o lerna run --affected possono aiutare a identificare i pacchetti modificati.
• Parallelizzazione: Sfrutta la capacità di Lerna di eseguire comandi in parallelo per velocizzare i processi CI.
• Strategia di pubblicazione: Definisci regole chiare per quando e come vengono pubblicati i pacchetti, soprattutto per il versioning indipendente. Prendi in considerazione l'utilizzo di tag Git per attivare le pubblicazioni.

Esempio di snippet di workflow CI/CD (concettuale):

# ... configura l'ambiente Node.js ...

# Installa le dipendenze utilizzando il gestore di pacchetti configurato in lerna.json
RUN yarn install --frozen-lockfile # o npm ci

# Esegui linters e test sui pacchetti modificati
RUN lerna run lint --stream --affected
RUN lerna run test --stream --affected

# Builda i pacchetti
RUN lerna run build --stream --affected

# Se vengono rilevate modifiche e configurato per pubblicare, esegui la pubblicazione
# Prendi in considerazione l'utilizzo di azioni GitHub specifiche o processi GitLab CI per la pubblicazione
# RUN lerna publish from-git --yes

Per i team globali, assicurati che i tuoi runner CI/CD siano distribuiti geograficamente o configurati per ridurre al minimo la latenza per i passaggi critici di build e implementazione.

Best practice per i Monorepo Frontend Lerna

Per massimizzare i vantaggi del tuo monorepo Lerna e garantire un'esperienza fluida per il tuo team globale, prendi in considerazione queste best practice:

9. Convenzioni di denominazione coerenti

Adotta una convenzione di denominazione coerente per i tuoi pacchetti, spesso utilizzando nomi con scope (ad esempio, @my-company/ui-components, @my-company/auth-service). Ciò migliora la chiarezza e l'organizzazione, soprattutto nei monorepo più grandi.

10. Limiti chiari del pacchetto

Sebbene un monorepo incoraggi la condivisione del codice, è importante mantenere confini chiari tra i pacchetti. Evita di creare un accoppiamento stretto in cui le modifiche in un pacchetto richiedono modifiche diffuse in altri, a meno che non sia la progettazione prevista (ad esempio, una libreria fondamentale).

11. Linting e formattazione centralizzati

Utilizza Lerna per applicare regole di linting e formattazione coerenti tra tutti i pacchetti. Strumenti come ESLint, Prettier e Stylelint possono essere configurati a livello root ed eseguiti tramite comandi Lerna per garantire la qualità e l'uniformità del codice.

Esempio:

            lerna run lint --parallel
lerna run format --parallel

            

              
                Copy
              
            
          

L'utilizzo di --parallel può accelerare significativamente queste operazioni su molti pacchetti.

12. Strategie di test efficaci

Implementa una strategia di test solida. Puoi eseguire test per tutti i pacchetti utilizzando lerna run test. Per l'ottimizzazione della CI, concentrati sull'esecuzione di test solo per i pacchetti che sono stati modificati.

Prendi in considerazione l'impostazione di test end-to-end (E2E) per le applicazioni e test unitari/di integrazione per le librerie condivise. Per i team distribuiti a livello globale, assicurati che la tua infrastruttura di test sia in grado di gestire potenziali latenze di rete o differenze regionali, se applicabile.

13. Documentazione e comunicazione

Con un monorepo, una documentazione chiara è fondamentale. Assicurati che ogni pacchetto abbia un README che spieghi il suo scopo, come usarlo e eventuali istruzioni di configurazione specifiche. Mantieni un README centrale nella root del monorepo che delinei la struttura complessiva del progetto e le guide per i nuovi collaboratori.

Una comunicazione regolare tra i membri del team, soprattutto per quanto riguarda modifiche significative ai pacchetti condivisi o decisioni architetturali, è fondamentale per mantenere l'allineamento tra diverse regioni.

14. Sfruttare i moderni strumenti Frontend

I moderni framework frontend e strumenti di build spesso hanno un buon supporto per i monorepo. Per esempio:

• Webpack/Vite: può essere configurato per raggruppare in modo efficiente più applicazioni all'interno di un monorepo.
• React/Vue/Angular: le librerie di componenti create con questi framework possono essere facilmente gestite e condivise.
• TypeScript: utilizza TypeScript per la sicurezza dei tipi nel tuo monorepo, con configurazioni che rispettano i confini dei pacchetti.

Strumenti come Turborepo e Nx stanno guadagnando popolarità come sistemi di build monorepo più avanzati che offrono funzionalità come l'analisi del grafo delle dipendenze, la memorizzazione nella cache intelligente e l'esecuzione remota, che possono ulteriormente aumentare le prestazioni, soprattutto per i monorepo di grandi dimensioni.

Sfide e considerazioni

Sebbene Lerna e i monorepo offrano vantaggi sostanziali, è importante essere consapevoli delle potenziali sfide:

• Complessità di configurazione iniziale: la configurazione di un monorepo può essere più complessa rispetto all'avvio con repository individuali, soprattutto per gli sviluppatori nuovi al concetto.
• Tempi di build: senza un'adeguata ottimizzazione, i tempi di build per i monorepo di grandi dimensioni possono diventare lunghi. Sfruttare l'esecuzione parallela di Lerna ed esplorare sistemi di build avanzati è fondamentale.
• Compatibilità degli strumenti: assicurati che gli strumenti scelti (linters, formattatori, bundler) siano compatibili con le strutture monorepo.
• Prestazioni del controllo della versione: per monorepo estremamente grandi con ampie cronologie dei commit, le operazioni Git potrebbero diventare più lente. Strategie come shallow clone o Git LFS possono aiutare a mitigare questo problema.
• Curva di apprendimento: gli sviluppatori potrebbero aver bisogno di tempo per adattarsi al workflow del monorepo e comprendere come Lerna gestisce pacchetti e dipendenze.

Alternative e strumenti complementari

Sebbene Lerna sia uno strumento potente, esistono altre soluzioni che possono integrare o offrire alternative per la gestione del monorepo:

• Yarn Workspaces: Come accennato, la funzionalità di area di lavoro integrata di Yarn fornisce un'eccellente gestione delle dipendenze e collegamento per i monorepo.
• npm Workspaces: Dalla versione npm v7, npm include anche un solido supporto per l'area di lavoro.
• Nx: Un sistema di build altamente opinionato per monorepo che fornisce funzionalità avanzate come l'analisi del grafo delle dipendenze, la memorizzazione nella cache intelligente e l'esecuzione di attività distribuite, spesso superando Lerna in termini di velocità di build per progetti di grandi dimensioni.
• Turborepo: Simile a Nx, Turborepo è un altro sistema di build ad alte prestazioni progettato per monorepo JavaScript, incentrato sulla velocità e sulla memorizzazione nella cache efficiente.

Molti team sfruttano le aree di lavoro Yarn/npm per la struttura monorepo di base e quindi utilizzano Lerna (o Nx/Turborepo) per funzionalità avanzate come la pubblicazione e il versioning.

Conclusione

Frontend Lerna fornisce una soluzione solida e flessibile per la gestione dei monorepo JavaScript, potenziando i team di sviluppo, in particolare quelli sparsi in tutto il mondo, con workflow efficienti, gestione semplificata delle dipendenze e condivisione del codice migliorata. Comprendendo le capacità di Lerna e aderendo alle best practice, puoi semplificare il tuo processo di sviluppo, migliorare la qualità del codice e promuovere un ambiente collaborativo che guidi l'innovazione.

Man mano che i tuoi progetti crescono in complessità e il tuo team si espande in diverse regioni, l'adozione di una strategia monorepo gestita da Lerna (o strumenti complementari) può essere un vantaggio strategico. Consente un'esperienza di sviluppo più coesa, riduce i costi generali e, in definitiva, consente al tuo team globale di fornire applicazioni frontend di alta qualità in modo più efficace.

Punti chiave per i team globali:

• Standardizza: Utilizza Lerna per applicare strumenti e standard di codice coerenti.
• Collabora: Sfrutta i commit atomici e la facile condivisione del codice per una migliore sinergia del team.
• Ottimizza: Integra Lerna con CI/CD per build e implementazioni automatizzate ed efficienti.
• Comunica: Mantieni una documentazione chiara e canali di comunicazione aperti.

Padroneggiando Lerna per i tuoi monorepo frontend, stai investendo in un'infrastruttura di sviluppo scalabile e sostenibile che può supportare la crescita e il successo del tuo team su scala globale.