JavaScript Module Federation: Sbloccare il Potere della Condivisione a Runtime per Applicazioni Globali

Nel panorama digitale odierno in rapida evoluzione, costruire applicazioni web scalabili, manutenibili e collaborative è di fondamentale importanza. Con la crescita dei team di sviluppo e l'aumento della complessità delle applicazioni, la necessità di una condivisione efficiente del codice e di un disaccoppiamento diventa sempre più critica. JavaScript Module Federation, una funzionalità rivoluzionaria introdotta con Webpack 5, offre una soluzione potente abilitando la condivisione di codice a runtime tra applicazioni distribuite in modo indipendente. Questo post del blog approfondisce i concetti fondamentali di Module Federation, concentrandosi sulle sue capacità di condivisione a runtime, ed esplora come può rivoluzionare il modo in cui i team globali costruiscono e gestiscono le loro applicazioni web.

Il Paesaggio in Evoluzione dello Sviluppo Web e la Necessità di Condivisione

Storicamente, lo sviluppo web ha spesso coinvolto applicazioni monolitiche in cui tutto il codice risiedeva in un'unica codebase. Sebbene questo approccio possa essere adatto a progetti più piccoli, diventa rapidamente ingestibile man mano che le applicazioni si scalano. Le dipendenze si intrecciano, i tempi di compilazione aumentano e la distribuzione degli aggiornamenti può essere un'operazione complessa e rischiosa. L'ascesa dei microservizi nello sviluppo backend ha aperto la strada a modelli architetturali simili sul frontend, portando all'emergere dei microfrontend.

I microfrontend mirano a scomporre applicazioni frontend grandi e complesse in unità più piccole, indipendenti e distribuibili. Ciò consente a team diversi di lavorare autonomamente su diverse parti dell'applicazione, portando a cicli di sviluppo più rapidi e a una maggiore autonomia del team. Tuttavia, una sfida significativa nelle architetture a microfrontend è sempre stata la condivisione efficiente del codice. La duplicazione di librerie comuni, componenti UI o funzioni di utilità su più microfrontend porta a:

• Aumento delle Dimensioni dei Bundle: Ogni applicazione porta con sé la propria copia delle dipendenze condivise, gonfiando la dimensione totale del download per gli utenti.
• Dipendenze Inconsistenti: Diversi microfrontend potrebbero finire per utilizzare versioni diverse della stessa libreria, portando a problemi di compatibilità e comportamenti imprevedibili.
• Sovraccarico di Manutenzione: L'aggiornamento del codice condiviso richiede modifiche su più applicazioni, aumentando il rischio di errori e rallentando la distribuzione.
• Spreco di Risorse: Scaricare lo stesso codice più volte è inefficiente sia per il client che per il server.

Module Federation affronta direttamente queste sfide introducendo un meccanismo per condividere realmente il codice a runtime.

Cos'è JavaScript Module Federation?

JavaScript Module Federation, implementato principalmente tramite Webpack 5, è una funzionalità degli strumenti di compilazione che consente alle applicazioni JavaScript di caricare dinamicamente codice da altre applicazioni a runtime. Permette la creazione di più applicazioni indipendenti che possono condividere codice e dipendenze senza richiedere un monorepo o un complesso processo di integrazione in fase di compilazione.

L'idea centrale è definire "remoti" (applicazioni che espongono moduli) e "host" (applicazioni che consumano moduli dai remoti). Questi remoti e host possono essere distribuiti in modo indipendente, offrendo una notevole flessibilità nella gestione di applicazioni complesse e abilitando diversi modelli architetturali.

Comprendere la Condivisione a Runtime: il Cuore di Module Federation

La condivisione a runtime è la pietra angolare della potenza di Module Federation. A differenza delle tradizionali tecniche di code-splitting o di gestione delle dipendenze condivise che spesso avvengono in fase di compilazione, Module Federation consente alle applicazioni di scoprire e caricare moduli da altre applicazioni direttamente nel browser dell'utente. Ciò significa che una libreria comune, una libreria di componenti UI condivisa o persino un modulo di funzionalità può essere caricato una volta da un'applicazione e quindi reso disponibile ad altre applicazioni che ne hanno bisogno.

Analizziamo come funziona:

Concetti Chiave:

• Exposes (Espone): Un'applicazione può 'esporre' determinati moduli (ad esempio, un componente React, una funzione di utilità) che altre applicazioni possono consumare. Questi moduli esposti vengono raggruppati in un contenitore che può essere caricato da remoto.
• Remotes (Remoti): Un'applicazione che espone moduli è considerata un 'remoto'. Espone i suoi moduli tramite una configurazione condivisa.
• Consumes (Consuma): Un'applicazione che ha bisogno di utilizzare moduli da un remoto è un 'consumer' o 'host'. Si configura per sapere dove trovare le applicazioni remote e quali moduli caricare.
• Shared Modules (Moduli Condivisi): Module Federation consente di definire moduli condivisi. Quando più applicazioni consumano lo stesso modulo condiviso, solo un'istanza di quel modulo viene caricata e condivisa tra di esse. Questo è un aspetto critico per ottimizzare le dimensioni dei bundle e prevenire conflitti di dipendenze.

Il Meccanismo:

Quando un'applicazione host necessita di un modulo da un remoto, lo richiede al contenitore del remoto. Il contenitore remoto carica quindi dinamicamente il modulo richiesto. Se il modulo è già stato caricato da un'altra applicazione consumatrice, verrà condiviso. Questo caricamento e condivisione dinamici avvengono senza soluzione di continuità a runtime, fornendo un modo altamente efficiente per gestire le dipendenze.

Vantaggi di Module Federation per lo Sviluppo Globale

I vantaggi dell'adozione di Module Federation per la creazione di applicazioni globali sono sostanziali e di vasta portata:

1. Scalabilità e Manutenibilità Migliorate:

Scomponendo una grande applicazione in microfrontend più piccoli e indipendenti, Module Federation promuove intrinsecamente la scalabilità. I team possono lavorare su singoli microfrontend senza impattare gli altri, consentendo uno sviluppo parallelo e distribuzioni indipendenti. Ciò riduce il carico cognitivo associato alla gestione di una codebase massiccia e rende l'applicazione più manutenibile nel tempo.

2. Dimensioni dei Bundle e Prestazioni Ottimizzate:

Il vantaggio più significativo della condivisione a runtime è la riduzione della dimensione complessiva del download. Invece di duplicare librerie comuni (come React, Lodash o una libreria di componenti UI personalizzata) in ogni applicazione, queste dipendenze vengono caricate una sola volta e condivise. Questo porta a:

• Tempi di Caricamento Iniziale Più Rapidi: Gli utenti scaricano meno codice, risultando in un rendering iniziale più veloce dell'applicazione.
• Navigazione Successiva Migliorata: Quando si naviga tra microfrontend che condividono dipendenze, i moduli già caricati vengono riutilizzati, portando a un'esperienza utente più reattiva.
• Carico del Server Ridotto: Meno dati vengono trasferiti dal server, potenzialmente riducendo i costi di hosting.

Si consideri una piattaforma di e-commerce globale con sezioni distinte per elenchi di prodotti, account utente e checkout. Se ogni sezione è un microfrontend separato, ma tutte si basano su una libreria di componenti UI comune per pulsanti, moduli e navigazione, Module Federation assicura che questa libreria venga caricata una sola volta, indipendentemente da quale sezione l'utente visiti per prima.

3. Maggiore Autonomia e Collaborazione del Team:

Module Federation consente a team diversi, potenzialmente situati in varie regioni globali, di lavorare in modo indipendente sui rispettivi microfrontend. Possono scegliere i propri stack tecnologici (entro limiti ragionevoli, per mantenere un certo livello di coerenza) e i propri programmi di distribuzione. Questa autonomia favorisce un'innovazione più rapida e riduce il sovraccarico di comunicazione. Tuttavia, la capacità di condividere codice comune incoraggia anche la collaborazione, poiché i team possono contribuire e beneficiare di librerie e componenti condivisi.

Immaginate un'istituzione finanziaria globale con team separati in Europa, Asia e Nord America responsabili di diverse offerte di prodotti. Module Federation consente a ciascun team di sviluppare le proprie funzionalità specifiche sfruttando al contempo un servizio di autenticazione comune o una libreria di grafici condivisa sviluppata da un team centrale. Ciò promuove la riusabilità e garantisce la coerenza tra le diverse linee di prodotto.

4. Indipendenza Tecnologica (con riserve):

Sebbene Module Federation sia basato su Webpack, consente un certo grado di indipendenza tecnologica tra i diversi microfrontend. Un microfrontend potrebbe essere costruito con React, un altro con Vue.js e un altro ancora con Angular, a condizione che concordino su come esporre e consumare i moduli. Tuttavia, per una vera condivisione a runtime di framework complessi come React o Vue, è necessario prestare particolare attenzione a come questi framework vengono inizializzati e condivisi per evitare che vengano caricate più istanze causando conflitti.

Un'azienda SaaS globale potrebbe avere una piattaforma principale sviluppata con un framework e poi lanciare moduli di funzionalità specializzate sviluppati da diversi team regionali utilizzando altri framework. Module Federation può facilitare l'integrazione di queste parti disparate, a condizione che le dipendenze condivise siano gestite con attenzione.

5. Gestione delle Versioni Più Semplice:

Quando una dipendenza condivisa deve essere aggiornata, è sufficiente aggiornare e ridistribuire solo il remoto che la espone. Tutte le applicazioni consumatrici prenderanno automaticamente la nuova versione al loro prossimo caricamento. Ciò semplifica il processo di gestione e aggiornamento del codice condiviso nell'intero panorama applicativo.

Implementare Module Federation: Esempi Pratici e Strategie

Vediamo come configurare e sfruttare Module Federation in pratica. Useremo configurazioni Webpack semplificate per illustrare i concetti fondamentali.

Scenario: Condividere una Libreria di Componenti UI

Supponiamo di avere due applicazioni: un 'Catalogo Prodotti' (remoto) e una 'Dashboard Utente' (host). Entrambe devono utilizzare un componente 'Button' condiviso da una libreria dedicata 'UI Condivisa'.

1. La Libreria 'UI Condivisa' (Remoto):

Questa applicazione esporrà il suo componente 'Button'.

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

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  output: {
    filename: 'remoteEntry.js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    publicPath: 'http://localhost:3001/dist/', // URL where the remote will be served
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'sharedUI',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './Button': './src/components/Button.js', // Expose Button component
      },
      shared: {
        // Define shared dependencies
        react: {
          singleton: true, // Ensure only one instance of React is loaded
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
        },
      },
    }),
  ],
  // ... other webpack configurations (babel, devServer, etc.)
};

            

              
                Copy
              
            
          

src/components/Button.js:

            
import React from 'react';

const Button = ({ onClick, children }) => (
  
    {children}
  
);

export default Button;

            

              
                Copy
              
            
          

In questa configurazione, 'UI Condivisa' espone il suo componente Button e dichiara react e react-dom come dipendenze condivise con singleton: true per garantire che siano trattate come singole istanze tra le applicazioni consumatrici.

2. L'Applicazione 'Catalogo Prodotti' (Remoto):

Anche questa applicazione dovrà consumare il componente Button condiviso e condividere le proprie dipendenze.

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

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  output: {
    filename: 'remoteEntry.js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    publicPath: 'http://localhost:3002/dist/', // URL where this remote will be served
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'productCatalog',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ProductList': './src/components/ProductList.js', // Expose ProductList
      },
      remotes: {
        // Define a remote it needs to consume from
        sharedUI: 'sharedUI@http://localhost:3001/dist/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        // Shared dependencies with the same version and singleton: true
        react: {
          singleton: true,
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
        },
      },
    }),
  ],
  // ... other webpack configurations
};

            

              
                Copy
              
            
          

Il 'Catalogo Prodotti' ora espone il suo componente ProductList e dichiara i propri remoti, puntando specificamente all'applicazione 'UI Condivisa'. Dichiara anche le stesse dipendenze condivise.

3. L'Applicazione 'Dashboard Utente' (Host):

Questa applicazione consumerà il componente Button da 'UI Condivisa' e il ProductList da 'Catalogo Prodotti'.

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

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  output: {
    filename: 'main.js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    publicPath: 'http://localhost:3000/dist/', // URL where this app's bundles are served
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'userDashboard',
      remotes: {
        // Define the remotes this host application needs
        sharedUI: 'sharedUI@http://localhost:3001/dist/remoteEntry.js',
        productCatalog: 'productCatalog@http://localhost:3002/dist/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        // Shared dependencies that must match the remotes
        react: {
          singleton: true,
          import: 'react', // Specify the module name for import
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          import: 'react-dom',
        },
      },
    }),
  ],
  // ... other webpack configurations
};

            

              
                Copy
              
            
          

src/index.js per 'Dashboard Utente':

            
import React, { Suspense } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';

// Dynamically import the shared Button component
const RemoteButton = React.lazy(() => import('sharedUI/Button'));

// Dynamically import the ProductList component
const RemoteProductList = React.lazy(() => import('productCatalog/ProductList'));

const App = () => {
  const handleClick = () => {
    alert('Button clicked from shared UI!');
  };

  return (
    

      
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