Module Federation di JavaScript: Gestire i Conflitti di Versione con Strategie di Risoluzione

Module Federation di JavaScript è una potente funzionalità di webpack che consente di condividere codice tra applicazioni JavaScript distribuite in modo indipendente. Questo permette la creazione di architetture a micro frontend, in cui team diversi possono possedere e distribuire singole parti di un'applicazione più grande. Tuttavia, questa natura distribuita introduce il potenziale per conflitti di versione tra le dipendenze condivise. Questo articolo esplora le cause principali di questi conflitti e fornisce strategie efficaci per risolverli.

Comprendere i Conflitti di Versione in Module Federation

In una configurazione di Module Federation, diverse applicazioni (host e remoti) possono dipendere dalle stesse librerie (es. React, Lodash). Quando queste applicazioni vengono sviluppate e distribuite in modo indipendente, potrebbero utilizzare versioni diverse di queste librerie condivise. Ciò può portare a errori di runtime o a comportamenti imprevisti se le applicazioni host e remote tentano di utilizzare versioni incompatibili della stessa libreria. Ecco un'analisi delle cause comuni:

• Requisiti di Versione Diversi: Ogni applicazione potrebbe specificare un intervallo di versioni diverso per una dipendenza condivisa nel suo file package.json. Ad esempio, un'applicazione potrebbe richiedere react: ^16.0.0, mentre un'altra richiede react: ^17.0.0.
• Dipendenze Transitive: Anche se le dipendenze di primo livello sono coerenti, le dipendenze transitive (dipendenze delle dipendenze) possono introdurre conflitti di versione.
• Processi di Build Incoerenti: Diverse configurazioni di build o strumenti di build possono portare all'inclusione di versioni diverse delle librerie condivise nei bundle finali.
• Caricamento Asincrono: Module Federation spesso comporta il caricamento asincrono di moduli remoti. Se l'applicazione host carica un modulo remoto che dipende da una versione diversa di una libreria condivisa, può verificarsi un conflitto quando il modulo remoto tenta di accedere alla libreria condivisa.

Scenario Esempio

Immagina di avere due applicazioni:

• Applicazione Host (App A): Utilizza React versione 17.0.2.
• Applicazione Remota (App B): Utilizza React versione 16.8.0.

L'App A consuma l'App B come modulo remoto. Quando l'App A tenta di renderizzare un componente dall'App B, che si basa su funzionalità di React 16.8.0, potrebbe incontrare errori o comportamenti imprevisti perché l'App A sta eseguendo React 17.0.2.

Strategie per Risolvere i Conflitti di Versione

Si possono impiegare diverse strategie per affrontare i conflitti di versione in Module Federation. L'approccio migliore dipende dai requisiti specifici della tua applicazione e dalla natura dei conflitti.

1. Condividere Esplicitamente le Dipendenze

Il passo più fondamentale è dichiarare esplicitamente quali dipendenze dovrebbero essere condivise tra le applicazioni host e remote. Questo viene fatto utilizzando l'opzione shared nella configurazione di webpack sia per l'host che per i remoti.

// webpack.config.js (Host e Remoto)
module.exports = {
  // ... altre configurazioni
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... altre configurazioni
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // o un intervallo di versioni più specifico
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // altre dipendenze condivise
      },
    }),
  ],
};

Analizziamo le opzioni di configurazione di shared:

• singleton: true: Questo assicura che venga utilizzata una sola istanza del modulo condiviso tra tutte le applicazioni. Questo è cruciale per librerie come React, dove avere più istanze può portare a errori. Impostando questo a true, Module Federation lancerà un errore se versioni diverse del modulo condiviso sono incompatibili.
• eager: true: Di default, i moduli condivisi vengono caricati in modo differito (lazy loading). Impostare eager a true forza il caricamento immediato del modulo condiviso, il che può aiutare a prevenire errori di runtime causati da conflitti di versione.
• requiredVersion: '^17.0.0': Questo specifica la versione minima richiesta del modulo condiviso. Ciò consente di imporre la compatibilità delle versioni tra le applicazioni. L'uso di un intervallo di versioni specifico (es. ^17.0.0 o >=17.0.0 <18.0.0) è altamente raccomandato rispetto a un singolo numero di versione per consentire aggiornamenti di patch. Questo è particolarmente critico nelle grandi organizzazioni in cui più team potrebbero utilizzare versioni di patch diverse della stessa dipendenza.

2. Versionamento Semantico (SemVer) e Intervalli di Versione

Aderire ai principi del Versionamento Semantico (SemVer) è essenziale per gestire efficacemente le dipendenze. SemVer utilizza un numero di versione in tre parti (MAJOR.MINOR.PATCH) e definisce regole per incrementare ciascuna parte:

• MAJOR: Incrementata quando si apportano modifiche all'API incompatibili.
• MINOR: Incrementata quando si aggiungono funzionalità in modo retrocompatibile.
• PATCH: Incrementata quando si apportano correzioni di bug retrocompatibili.

Quando si specificano i requisiti di versione nel file package.json o nella configurazione shared, utilizzare intervalli di versione (es. ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2) per consentire aggiornamenti compatibili evitando al contempo modifiche che rompono la compatibilità. Ecco un rapido promemoria degli operatori comuni per gli intervalli di versione:

• ^ (Caret): Consente aggiornamenti che non modificano la cifra più a sinistra diversa da zero. Ad esempio, ^1.2.3 consente le versioni 1.2.4, 1.3.0, ma non 2.0.0. ^0.2.3 consente la versione 0.2.4, ma non 0.3.0.
• ~ (Tilde): Consente aggiornamenti di patch. Ad esempio, ~1.2.3 consente la versione 1.2.4, ma non 1.3.0.
• >=: Maggiore o uguale a.
• <=: Minore o uguale a.
• >: Maggiore di.
• <: Minore di.
• =: Esattamente uguale a.
• *: Qualsiasi versione. Evitare di usare * in produzione poiché può portare a comportamenti imprevedibili.

3. Deduplicazione delle Dipendenze

Strumenti come npm dedupe o yarn dedupe possono aiutare a identificare e rimuovere le dipendenze duplicate nella tua directory node_modules. Questo può ridurre la probabilità di conflitti di versione assicurando che sia installata una sola versione di ciascuna dipendenza.

Esegui questi comandi nella directory del tuo progetto:

npm dedupe
yarn dedupe

4. Utilizzo della Configurazione di Condivisione Avanzata di Module Federation

Module Federation fornisce opzioni più avanzate per la configurazione delle dipendenze condivise. Queste opzioni consentono di affinare il modo in cui le dipendenze vengono condivise e risolte.

• version: Specifica la versione esatta del modulo condiviso.
• import: Specifica il percorso del modulo da condividere.
• shareKey: Consente di utilizzare una chiave diversa per condividere il modulo. Questo può essere utile se si hanno più versioni dello stesso modulo che devono essere condivise con nomi diversi.
• shareScope: Specifica lo scope in cui il modulo deve essere condiviso.
• strictVersion: Se impostato su true, Module Federation lancerà un errore se la versione del modulo condiviso non corrisponde esattamente alla versione specificata.

Ecco un esempio che utilizza le opzioni shareKey e import:

// webpack.config.js (Host e Remoto)
module.exports = {
  // ... altre configurazioni
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... altre configurazioni
      shared: {
        react16: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^16.0.0',
        },
        react17: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

In questo esempio, sia React 16 che React 17 sono condivisi sotto la stessa shareKey ('react'). Ciò consente alle applicazioni host e remote di utilizzare versioni diverse di React senza causare conflitti. Tuttavia, questo approccio dovrebbe essere usato con cautela poiché può portare a un aumento delle dimensioni del bundle e a potenziali problemi di runtime se le diverse versioni di React sono veramente incompatibili. Di solito è meglio standardizzare su una singola versione di React per tutti i micro frontend.

5. Utilizzo di un Sistema di Gestione delle Dipendenze Centralizzato

Per grandi organizzazioni con più team che lavorano su micro frontend, un sistema di gestione delle dipendenze centralizzato può essere di valore inestimabile. Questo sistema può essere utilizzato per definire e applicare requisiti di versione coerenti per le dipendenze condivise. Strumenti come pnpm (con la sua strategia di node_modules condivisa) o soluzioni personalizzate possono aiutare a garantire che tutte le applicazioni utilizzino versioni compatibili delle librerie condivise.

Esempio: pnpm

pnpm utilizza un file system content-addressable per archiviare i pacchetti. Quando installi un pacchetto, pnpm crea un hard link al pacchetto nel suo store. Ciò significa che più progetti possono condividere lo stesso pacchetto senza duplicare i file. Questo può risparmiare spazio su disco e migliorare la velocità di installazione. Ancora più importante, aiuta a garantire la coerenza tra i progetti.

Per imporre versioni coerenti con pnpm, puoi usare il file pnpmfile.js. Questo file ti permette di modificare le dipendenze del tuo progetto prima che vengano installate. Ad esempio, puoi usarlo per sovrascrivere le versioni delle dipendenze condivise per garantire che tutti i progetti utilizzino la stessa versione.

// pnpmfile.js
module.exports = {
  hooks: {
    readPackage(pkg) {
      if (pkg.dependencies && pkg.dependencies.react) {
        pkg.dependencies.react = '^17.0.0';
      }
      if (pkg.devDependencies && pkg.devDependencies.react) {
        pkg.devDependencies.react = '^17.0.0';
      }
      return pkg;
    },
  },
};

6. Controlli di Versione a Runtime e Fallback

In alcuni casi, potrebbe non essere possibile eliminare completamente i conflitti di versione in fase di build. In queste situazioni, è possibile implementare controlli di versione a runtime e fallback. Ciò comporta il controllo della versione di una libreria condivisa a runtime e la fornitura di percorsi di codice alternativi se la versione non è compatibile. Questo può essere complesso e aggiunge overhead, ma può essere una strategia necessaria in determinati scenari.

// Esempio: controllo della versione a runtime
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // Usa codice specifico per React 16
    return <div>Componente React 16</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // Usa codice specifico per React 17
    return <div>Componente React 17</div>;
  } else {
    // Fornisci un fallback
    return <div>Versione di React non supportata</div>;
  }
}

export default MyComponent;

Considerazioni Importanti:

• Impatto sulle Prestazioni: I controlli a runtime aggiungono overhead. Usali con parsimonia.
• Complessità: La gestione di più percorsi di codice può aumentare la complessità del codice e l'onere di manutenzione.
• Test: Testa a fondo tutti i percorsi di codice per garantire che l'applicazione si comporti correttamente con diverse versioni delle librerie condivise.

7. Test e Integrazione Continua

Test completi sono cruciali per identificare e risolvere i conflitti di versione. Implementa test di integrazione che simulano l'interazione tra le applicazioni host e remote. Questi test dovrebbero coprire diversi scenari, comprese diverse versioni delle librerie condivise. Un robusto sistema di Integrazione Continua (CI) dovrebbe eseguire automaticamente questi test ogni volta che vengono apportate modifiche al codice. Questo aiuta a individuare i conflitti di versione precocemente nel processo di sviluppo.

Best Practice per la Pipeline di CI:

• Esegui test con diverse versioni delle dipendenze: Configura la tua pipeline di CI per eseguire test con diverse versioni delle dipendenze condivise. Questo può aiutarti a identificare problemi di compatibilità prima che raggiungano la produzione.
• Aggiornamenti Automatici delle Dipendenze: Usa strumenti come Renovate o Dependabot per aggiornare automaticamente le dipendenze e creare pull request. Questo può aiutarti a mantenere le tue dipendenze aggiornate e a evitare conflitti di versione.
• Analisi Statica: Usa strumenti di analisi statica per identificare potenziali conflitti di versione nel tuo codice.

Esempi del Mondo Reale e Best Practice

Consideriamo alcuni esempi del mondo reale di come queste strategie possono essere applicate:

• Scenario 1: Grande Piattaforma E-commerce

  Una grande piattaforma di e-commerce utilizza Module Federation per costruire la sua vetrina. Team diversi possiedono parti diverse della vetrina, come la pagina di elenco dei prodotti, il carrello della spesa e la pagina di checkout. Per evitare conflitti di versione, la piattaforma utilizza un sistema di gestione delle dipendenze centralizzato basato su pnpm. Il file pnpmfile.js viene utilizzato per imporre versioni coerenti delle dipendenze condivise su tutti i micro frontend. La piattaforma ha anche una suite di test completa che include test di integrazione che simulano l'interazione tra i diversi micro frontend. Vengono inoltre utilizzati aggiornamenti automatici delle dipendenze tramite Dependabot per gestire proattivamente le versioni delle dipendenze.

• Scenario 2: Applicazione di Servizi Finanziari

  Un'applicazione di servizi finanziari utilizza Module Federation per costruire la sua interfaccia utente. L'applicazione è composta da diversi micro frontend, come la pagina di riepilogo del conto, la pagina della cronologia delle transazioni e la pagina del portafoglio di investimenti. A causa di severi requisiti normativi, l'applicazione deve supportare versioni precedenti di alcune dipendenze. Per affrontare questo problema, l'applicazione utilizza controlli di versione a runtime e fallback. L'applicazione ha anche un rigoroso processo di test che include test manuali su diversi browser e dispositivi.

• Scenario 3: Piattaforma di Collaborazione Globale

  Una piattaforma di collaborazione globale utilizzata negli uffici in Nord America, Europa e Asia utilizza Module Federation. Il team della piattaforma principale definisce un rigido insieme di dipendenze condivise con versioni bloccate. I singoli team di funzionalità che sviluppano moduli remoti devono aderire a queste versioni delle dipendenze condivise. Il processo di build è standardizzato utilizzando container Docker per garantire ambienti di build coerenti per tutti i team. La pipeline CI/CD include test di integrazione estesi che vengono eseguiti su varie versioni di browser e sistemi operativi per individuare eventuali conflitti di versione o problemi di compatibilità derivanti da diversi ambienti di sviluppo regionali.

Conclusione

Module Federation di JavaScript offre un modo potente per costruire architetture a micro frontend scalabili e manutenibili. Tuttavia, è fondamentale affrontare il potenziale di conflitti di versione tra le dipendenze condivise. Condividendo esplicitamente le dipendenze, aderendo al Versionamento Semantico, utilizzando strumenti di deduplicazione delle dipendenze, sfruttando la configurazione di condivisione avanzata di Module Federation e implementando robuste pratiche di test e integrazione continua, è possibile gestire efficacemente i conflitti di versione e costruire applicazioni a micro frontend resilienti e robuste. Ricorda di scegliere le strategie che meglio si adattano alle dimensioni, alla complessità e alle esigenze specifiche della tua organizzazione. Un approccio proattivo e ben definito alla gestione delle dipendenze è essenziale per sfruttare con successo i vantaggi di Module Federation.