Container JavaScript Module Federation: Gestione dei Container Applicativi

Nel panorama software odierno in rapida evoluzione, la gestione di applicazioni grandi e complesse può rappresentare una sfida significativa. Le architetture monolitiche tradizionali spesso portano a cicli di sviluppo lenti, colli di bottiglia nel deployment e difficoltà nel scalare i singoli componenti. È qui che entrano in gioco Module Federation e, più specificamente, i Container Module Federation, offrendo una soluzione potente per creare applicazioni scalabili, manutenibili e collaborative. Questo articolo approfondisce il concetto di Container JavaScript Module Federation, esplorandone i benefici, l'implementazione e le best practice.

Cos'è Module Federation?

Module Federation è un pattern architetturale JavaScript introdotto con Webpack 5 che consente ad applicazioni JavaScript, compilate e distribuite in modo indipendente, di condividere codice e funzionalità a runtime. Pensalo come un modo per collegare dinamicamente diverse applicazioni, o parti di esse, direttamente nel browser.

Le architetture a micro-frontend tradizionali si basano spesso sull'integrazione in fase di compilazione (build-time) o su soluzioni basate su iframe, entrambe con i loro limiti. L'integrazione in fase di compilazione può portare ad applicazioni strettamente accoppiate e a frequenti ridistribuzioni. Gli iframe, pur fornendo isolamento, introducono spesso complessità nella comunicazione e nello styling.

Module Federation offre una soluzione più elegante abilitando l'integrazione a runtime di moduli sviluppati in modo indipendente. Questo approccio promuove il riutilizzo del codice, riduce la ridondanza e consente architetture applicative più flessibili e scalabili.

Comprendere i Container Module Federation

Un Container Module Federation è un'unità autonoma che espone moduli JavaScript per essere consumati da altre applicazioni o container. Agisce come un ambiente di runtime per questi moduli, gestendo le loro dipendenze e fornendo un meccanismo per il caricamento e l'esecuzione dinamica.

Caratteristiche chiave di un Container Module Federation:

• Indipendenza: I container possono essere sviluppati, distribuiti e aggiornati indipendentemente l'uno dall'altro.
• Moduli Esposti: Ogni container espone un insieme di moduli JavaScript che possono essere consumati da altre applicazioni.
• Caricamento Dinamico: I moduli vengono caricati ed eseguiti a runtime, consentendo un comportamento dell'applicazione flessibile e adattivo.
• Gestione delle Dipendenze: I container gestiscono le proprie dipendenze e possono condividerle con altri container.
• Controllo delle Versioni: I container possono specificare quali versioni dei loro moduli esposti debbano essere utilizzate da altre applicazioni.

Benefici dell'Utilizzo dei Container Module Federation

L'adozione dei Container Module Federation offre numerosi vantaggi per le organizzazioni che costruiscono applicazioni web complesse:

1. Scalabilità Migliorata

Module Federation permette di scomporre grandi applicazioni monolitiche in micro-frontend più piccoli e gestibili. Ogni micro-frontend può essere distribuito e scalato in modo indipendente, consentendo di ottimizzare l'allocazione delle risorse e migliorare le prestazioni complessive dell'applicazione. Ad esempio, un sito di e-commerce potrebbe essere suddiviso in container separati per l'elenco dei prodotti, il carrello, gli account utente e l'elaborazione dei pagamenti. Durante i periodi di picco degli acquisti, i container dell'elenco prodotti e dell'elaborazione dei pagamenti potrebbero essere scalati indipendentemente.

2. Collaborazione Migliorata

Module Federation consente a più team di lavorare simultaneamente su diverse parti dell'applicazione senza intralciarsi. Ogni team può possedere e mantenere il proprio container, riducendo il rischio di conflitti e migliorando la velocità di sviluppo. Si pensi a una multinazionale in cui team in diverse località geografiche sono responsabili di diverse funzionalità di un'applicazione web globale. Module Federation consente a questi team di lavorare in modo indipendente, promuovendo l'innovazione e riducendo le dipendenze.

3. Maggiore Riuso del Codice

Module Federation promuove il riutilizzo del codice consentendo a diverse applicazioni o container di condividere componenti e utilità comuni. Ciò riduce la duplicazione del codice, migliora la coerenza e semplifica la manutenzione. Immagina una suite di strumenti interni utilizzati da una grande organizzazione. Componenti UI comuni, logica di autenticazione e librerie di accesso ai dati possono essere condivisi tra tutti gli strumenti utilizzando Module Federation, riducendo lo sforzo di sviluppo e garantendo un'esperienza utente coerente.

4. Cicli di Sviluppo Più Rapidi

Scomponendo l'applicazione in container più piccoli e indipendenti, Module Federation consente cicli di sviluppo più rapidi. I team possono iterare sui propri container senza influenzare altre parti dell'applicazione, portando a rilasci più veloci e a un time-to-market ridotto. Un'organizzazione di notizie aggiorna costantemente il proprio sito web con notizie e funzionalità dell'ultima ora. Utilizzando Module Federation, team diversi possono concentrarsi su sezioni diverse del sito (es. notizie dal mondo, sport, affari) e distribuire aggiornamenti in modo indipendente, garantendo che gli utenti abbiano sempre accesso alle informazioni più recenti.

5. Deployment Semplificato

Module Federation semplifica il deployment consentendo di distribuire i singoli container in modo indipendente. Ciò riduce il rischio di fallimenti nel deployment e permette di rilasciare gli aggiornamenti in modo incrementale. Si consideri un'istituzione finanziaria che deve distribuire aggiornamenti alla propria piattaforma di online banking. Utilizzando Module Federation, possono distribuire aggiornamenti a funzionalità specifiche (es. pagamento bollette, trasferimenti di conto) senza mettere offline l'intera piattaforma, minimizzando l'interruzione per gli utenti.

6. Indipendenza dalla Tecnologia

Sebbene Module Federation sia tipicamente associato a Webpack, può essere implementato con altri bundler e framework. Ciò consente di scegliere il miglior stack tecnologico for ogni container senza essere vincolati dall'architettura complessiva dell'applicazione. Un'azienda potrebbe scegliere di usare React per i suoi componenti di interfaccia utente, Angular per il suo livello di gestione dei dati e Vue.js per le sue funzionalità interattive, tutto all'interno della stessa applicazione grazie a Module Federation.

Implementare i Container Module Federation

L'implementazione dei Container Module Federation comporta la configurazione dei tuoi strumenti di build (tipicamente Webpack) per definire quali moduli esporre e quali consumare. Ecco una panoramica di alto livello del processo:

1. Configurare l'Applicazione Host (Consumatore del Container)

L'applicazione host è quella che consuma moduli da altri container. Per configurare l'applicazione host, è necessario:

• Installare i pacchetti `webpack` e `webpack-cli`: npm install webpack webpack-cli --save-dev
• Installare il pacchetto `@module-federation/webpack-plugin`: npm install @module-federation/webpack-plugin --save-dev
• Creare un file `webpack.config.js`: Questo file conterrà la configurazione per il tuo build Webpack.
• Configurare il `ModuleFederationPlugin`: Questo plugin è responsabile della definizione di quali moduli consumare dai container remoti.

Esempio di `webpack.config.js` per un'applicazione host:

const ModuleFederationPlugin = require('webpack').container.ModuleFederationPlugin;
const path = require('path');

module.exports = {
  entry: './src/index',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: 'bundle.js',
  },
  devServer: {
    port: 3000,
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'HostApp',
      remotes: {
        'remoteApp': 'remoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
    }),
  ],
};

In questo esempio, `HostApp` è configurato per consumare moduli da un container remoto chiamato `remoteApp` situato all'indirizzo `http://localhost:3001/remoteEntry.js`. La proprietà `remotes` definisce la mappatura tra il nome del container remoto e il suo URL.

2. Configurare l'Applicazione Remota (Fornitore del Container)

L'applicazione remota è quella che espone i moduli per essere consumati da altri container. Per configurare l'applicazione remota, è necessario:

• Installare i pacchetti `webpack` e `webpack-cli`: npm install webpack webpack-cli --save-dev
• Installare il pacchetto `@module-federation/webpack-plugin`: npm install @module-federation/webpack-plugin --save-dev
• Creare un file `webpack.config.js`: Questo file conterrà la configurazione per il tuo build Webpack.
• Configurare il `ModuleFederationPlugin`: Questo plugin è responsabile della definizione di quali moduli esporre ad altri container.

Esempio di `webpack.config.js` per un'applicazione remota:

const ModuleFederationPlugin = require('webpack').container.ModuleFederationPlugin;
const path = require('path');

module.exports = {
  entry: './src/index',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: 'remoteEntry.js',
    libraryTarget: 'system',
  },
  devServer: {
    port: 3001,
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'remoteApp',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './Button': './src/Button',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
  externals: ['react', 'react-dom']
};

In questo esempio, `remoteApp` è configurato per esporre un modulo chiamato `./Button` situato in `./src/Button`. La proprietà `exposes` definisce la mappatura tra il nome del modulo e il suo percorso. La proprietà `shared` specifica quali dipendenze dovrebbero essere condivise con l'applicazione host. Questo è fondamentale per evitare di caricare più copie della stessa libreria.

3. Consumare il Modulo Remoto nell'Applicazione Host

Una volta configurate le applicazioni host e remota, è possibile consumare il modulo remoto nell'applicazione host importandolo tramite il nome del container remoto e il nome del modulo.

Esempio di importazione e utilizzo del componente remoto `Button` nell'applicazione host:

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import RemoteButton from 'remoteApp/Button';

const App = () => {
  return (
    

      
Host Application
      
    
  );
};

ReactDOM.render(, document.getElementById('root'));

In questo esempio, il componente `RemoteButton` è importato dal modulo `remoteApp/Button`. L'applicazione host può quindi utilizzare questo componente come se fosse un componente locale.

Best Practice per l'Utilizzo dei Container Module Federation

Per garantire un'adozione di successo dei Container Module Federation, considera le seguenti best practice:

1. Definire Confini Chiari

Definisci chiaramente i confini tra i tuoi container per garantire che ogni container abbia una responsabilità ben definita e dipendenze minime dagli altri. Questo promuove la modularità e riduce il rischio di conflitti. Considera i domini di business e le funzionalità. Per un'applicazione di una compagnia aerea, potresti avere container per la prenotazione voli, la gestione bagagli, i programmi fedeltà, ecc.

2. Stabilire un Protocollo di Comunicazione

Stabilisci un protocollo di comunicazione chiaro tra i container per facilitare l'interazione e la condivisione dei dati. Questo potrebbe includere l'uso di eventi, code di messaggi o archivi dati condivisi. Se i container devono comunicare direttamente, usa API e formati di dati ben definiti per garantire la compatibilità.

3. Condividere le Dipendenze con Criterio

Considera attentamente quali dipendenze dovrebbero essere condivise tra i container. La condivisione di dipendenze comuni può ridurre la dimensione del bundle e migliorare le prestazioni, ma può anche introdurre il rischio di conflitti di versione. Usa la proprietà `shared` nel `ModuleFederationPlugin` per specificare quali dipendenze condividere e quali versioni utilizzare.

4. Implementare il Versioning

Implementa il versioning per i tuoi moduli esposti per garantire che i consumatori possano utilizzare la versione corretta di ogni modulo. Ciò ti consente di introdurre breaking changes senza influenzare i consumatori esistenti. Puoi usare il versionamento semantico (SemVer) per gestire le versioni dei tuoi moduli e specificare intervalli di versione nella configurazione `remotes`.

5. Monitorare e Tracciare le Prestazioni

Monitora e traccia le prestazioni dei tuoi Container Module Federation per identificare potenziali colli di bottiglia e ottimizzare l'allocazione delle risorse. Usa strumenti di monitoraggio per tracciare metriche come tempo di caricamento, utilizzo della memoria e tassi di errore. Considera l'uso di un sistema di logging centralizzato per raccogliere i log da tutti i container.

6. Considerare le Implicazioni di Sicurezza

Module Federation introduce nuove considerazioni sulla sicurezza. Assicurati di caricare moduli da fonti attendibili e di avere misure di sicurezza appropriate per prevenire l'iniezione di codice malevolo nella tua applicazione. Implementa una Content Security Policy (CSP) per limitare le fonti da cui la tua applicazione può caricare risorse.

7. Automatizzare il Deployment

Automatizza il processo di deployment per i tuoi Container Module Federation per garantire distribuzioni coerenti e affidabili. Usa una pipeline CI/CD per compilare, testare e distribuire i tuoi container automaticamente. Considera l'uso di strumenti di orchestrazione di container come Kubernetes per gestire i tuoi container e le loro dipendenze.

Casi d'Uso Esemplificativi

I Container Module Federation possono essere utilizzati in una vasta gamma di scenari, tra cui:

• Piattaforme E-commerce: Costruzione di piattaforme e-commerce modulari con container separati per elenchi prodotti, carrello, account utente e elaborazione dei pagamenti.
• Applicazioni Finanziarie: Sviluppo di piattaforme di online banking con container separati per la gestione del conto, il pagamento delle bollette e la gestione degli investimenti.
• Sistemi di Gestione dei Contenuti (CMS): Creazione di piattaforme CMS flessibili con container separati per la creazione di contenuti, la loro pubblicazione e la gestione degli utenti.
• Applicazioni Dashboard: Costruzione di applicazioni dashboard personalizzabili con container separati per diversi widget e visualizzazioni.
• Portali Aziendali: Sviluppo di portali aziendali con container separati per diversi dipartimenti e unità di business.

Si consideri una piattaforma globale di e-learning. La piattaforma potrebbe utilizzare Module Federation per implementare diverse versioni linguistiche dei corsi, ognuna ospitata nel proprio container. Un utente che accede alla piattaforma dalla Francia riceverebbe senza soluzione di continuità il container in lingua francese, mentre un utente dal Giappone vedrebbe la versione giapponese.

Conclusione

I Container JavaScript Module Federation offrono un approccio potente e flessibile per la creazione di applicazioni web scalabili, manutenibili e collaborative. Scomponendo grandi applicazioni in container più piccoli e indipendenti, Module Federation consente ai team di lavorare in modo più efficiente, distribuire aggiornamenti più frequentemente e riutilizzare il codice in modo più efficace. Sebbene l'implementazione di Module Federation richieda un'attenta pianificazione e configurazione, i benefici che offre in termini di scalabilità, collaborazione e velocità di sviluppo ne fanno uno strumento prezioso per le organizzazioni che costruiscono applicazioni web complesse. Seguendo le best practice descritte in questo articolo, è possibile adottare con successo i Container Module Federation e sbloccarne il pieno potenziale.