JavaScript Module Federation Runtime Registry: 動的なモジュール検出

Webpack 5 で導入された強力な機能である Module Federation は、JavaScript アプリケーションの構築とデプロイ方法、特にマイクロフロントエンドの分野に革命をもたらしました。これにより、個別に構築およびデプロイされた異なるアプリケーションが、実行時にコードと機能を共有できるようになります。静的なモジュールフェデレーション構成は一般的ですが、真の力は Runtime Registry を使用した 動的なモジュール検出 にあります。この記事では、Module Federation の Runtime Registry の概念を深く掘り下げ、その実装、メリット、および高度なユースケースを探ります。

Runtime Registry とは？

Module Federation の文脈では、Runtime Registry は、利用可能なリモートモジュールに関する情報を提供する中央ディレクトリまたはサービスとして機能します。アプリケーションの構成内でリモートモジュールの場所をハードコーディングする代わりに、実行時にレジストリにクエリを実行して、必要なモジュールを検出およびロードします。この動的なアプローチにはいくつかの利点があります。

• 疎結合: アプリケーションは、リモートモジュールの特定のバージョンまたは場所にそれほど密接に結合されなくなります。
• スケーラビリティ: 消費アプリケーションを再デプロイすることなく、リモートモジュールを追加、削除、または更新することが容易になります。
• 適応性: 実行時の条件に基づいて異なるモジュールを提供することにより、動的な機能トグルと A/B テストを可能にします。
• 回復力: 1 つのリモートモジュールが利用できない場合、レジストリは代替の場所またはバージョンを提供できます。

Runtime Registry を使用する理由

製品カタログ、ショッピングカート、ユーザーアカウントなどのいくつかのマイクロフロントエンドで構成される大規模な e コマースプラットフォームを考えてみてください。各マイクロフロントエンドは個別に開発およびデプロイされます。Runtime Registry がないと、各マイクロフロントエンドは、他のマイクロフロントエンドによって使用される共有モジュールまたはコンポーネントの正確な場所とバージョンを知る必要があります。これは密結合を作成し、更新を困難にします。たとえば、共有 UI コンポーネントを更新するには、それに依存するすべてのマイクロフロントエンドを再デプロイする必要があります。

しかし、Runtime Registry を使用すると、マイクロフロントエンドは、必要なコンポーネントの場所とバージョンをレジストリにクエリするだけで済みます。レジストリは適切な情報を提供でき、マイクロフロントエンドはコンポーネントを動的にロードできます。この疎結合により、独立した更新が可能になり、破壊的な変更のリスクが軽減されます。

Runtime Registry の実装

Runtime Registry の実装方法は、単純な JSON ファイルから、バージョン管理とルーティング機能を備えたより高度なサービスまで、いくつかあります。ここでは、Web サーバーでホストされている単純な JSON ファイルを使用した基本的な例を示します。

1. レジストリ定義 (registry.json):

{
  "modules": {
    "@my-org/product-card": {
      "1.0.0": "https://cdn.example.com/product-card/1.0.0/remoteEntry.js",
      "1.1.0": "https://cdn.example.com/product-card/1.1.0/remoteEntry.js"
    },
    "@my-org/checkout-button": {
      "2.0.0": "https://cdn.example.com/checkout-button/2.0.0/remoteEntry.js"
    }
  }
}

この JSON ファイルは、利用可能なモジュールとその対応する URL を定義します。各モジュールには、それぞれの `remoteEntry.js` ファイルを指すバージョン管理されたエントリがあります。これにより、バージョン管理と、必要に応じた簡単なロールバックが可能になります。

2. 消費アプリケーション:

async function loadRemote(moduleName, version) {
  const registryUrl = 'https://example.com/registry.json';
  const response = await fetch(registryUrl);
  const registry = await response.json();

  const moduleInfo = registry.modules[moduleName];
  if (!moduleInfo) {
    throw new Error(`Module "${moduleName}" not found in registry.`);
  }

  const moduleUrl = moduleInfo[version];
  if (!moduleUrl) {
    throw new Error(`Version "${version}" for module "${moduleName}" not found.`);
  }

  return new Promise((resolve, reject) => {
    const script = document.createElement('script');
    script.src = moduleUrl;
    script.type = 'text/javascript';
    script.async = true;
    script.onload = () => {
      // Module is loaded, you can now access it using window[moduleName]
      resolve(window[moduleName]);
    };
    script.onerror = (error) => {
      console.error(`Error loading module ${moduleName} from ${moduleUrl}:`, error);
      reject(error);
    };
    document.head.appendChild(script);
  });
}

// Example usage:
loadRemote('@my-org/product-card', '1.0.0')
  .then((module) => {
    // Use the loaded module
    const ProductCard = module.ProductCard;
    const productCardInstance = new ProductCard({ name: 'Example Product' });
    document.getElementById('product-card-container').appendChild(productCardInstance.render());
  })
  .catch((error) => {
    console.error('Failed to load product card:', error);
  });

このコードスニペットは、レジストリの取得、目的のモジュールとバージョンの特定、リモートエントリの動的なロード方法を示しています。基本的なエラー処理も含まれています。

3. Webpack 設定 (リモートアプリケーション):

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

module.exports = {
  //...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: '@my-org/product-card',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ProductCard': './src/ProductCard',
      },
      // shared: { ... }, // Shared dependencies
    }),
  ],
};

これは、`ProductCard` コンポーネントを公開するリモートアプリケーションの標準的な Module Federation Webpack 設定です。重要なのは、`filename` がレジストリで参照されるファイルである `remoteEntry.js` であることです。

高度なユースケース

上記の単純な例は、より複雑なシナリオを処理するように拡張できます。

バージョン管理

レジストリは各モジュールの複数のバージョンを格納でき、消費アプリケーションは希望するバージョンを指定できます。これは、互換性を維持し、段階的なアップグレードを可能にするために重要です。

例: レジストリはバージョン情報を含むことができ、消費アプリケーションは特定のバージョンまたはバージョンの範囲 (例: '>=1.0.0 <2.0.0') を要求できます。レジストリは、要求に基づいて適切な URL を返すことができます。

ルーティングとロードバランシング

レジストリは、可用性または地理的位置に基づいてリクエストを異なるサーバーにリダイレクトするロードバランサーとして機能できます。これにより、パフォーマンスと信頼性が向上します。

例: レジストリには、同じモジュールの複数の URL があり、各 URL は異なる CDN またはサーバーを指している可能性があります。レジストリは、ロードバランシングアルゴリズムを使用して、利用可能なサーバー全体にリクエストを分散できます。

認証と認可

レジストリは、認証および認可ポリシーを強制し、許可されたアプリケーションのみが特定のモジュールにアクセスできることを保証できます。これは、機密性の高いコードとデータを保護するために不可欠です。

例: レジストリは、モジュール情報にアクセスするために API キーまたはトークンを要求する場合があります。消費アプリケーションは、モジュール URL を取得するために正しい資格情報を提供する必要があります。

機能トグル

レジストリは、アプリケーションを再デプロイすることなく、機能を動的に有効または無効にできる機能トグルを実装するために使用できます。これは、A/B テストや新機能の段階的なロールアウトに役立ちます。

例: レジストリは、異なる環境またはユーザーグループに対して異なる構成を持つ場合があります。ユーザーの ID または環境に基づいて、レジストリは同じモジュールに対して異なる URL を返し、効果的に特定の機能を有効または無効にします。

動的なモジュール合成

レジストリは、実行時にロードされるモジュールが実行時の条件またはユーザーの操作に依存する動的なモジュール合成を促進できます。これにより、高度に適応可能でパーソナライズされたアプリケーションが可能になります。

例: ユーザーの好みまたは現在のページのコンテキストに基づいて、アプリケーションは適切なモジュールをロードするようにレジストリにクエリできます。これにより、高度にカスタマイズされたユーザーエクスペリエンスが可能になります。

考慮事項とベストプラクティス

Runtime Registry は多くのメリットを提供しますが、次の要因を考慮することが不可欠です。

• パフォーマンス: レジストリ情報の取得には追加のネットワークリクエストが発生します。レイテンシを最小限に抑えるために、レジストリデータをキャッシュすることを検討してください。
• 複雑さ: Runtime Registry の実装と保守は、アーキテクチャに複雑さを追加します。このアプローチを採用する前に、トレードオフを慎重に評価してください。
• セキュリティ: レジストリを不正アクセスや改ざんから保護してください。適切な認証および認可メカニズムを実装してください。
• エラー処理: レジストリが利用できない場合やモジュールをロードできない場合に対処するために、堅牢なエラー処理を実装してください。
• スケーラビリティ: レジストリが予想される負荷を処理でき、アプリケーションの成長に合わせてスケーリングできることを確認してください。パフォーマンスを向上させるために、分散データベースまたはキャッシュレイヤーの使用を検討してください。
• 集中管理: 一貫性を確保し、競合を回避するために、レジストリのガバナンスと変更管理プロセスを適切に実装してください。
• 監視: パフォーマンスと可用性を監視して、問題を proactively に特定および解決してください。

単純な JSON レジストリの代替手段

単純な JSON ファイルは良い出発点として機能しますが、本番環境ではより堅牢なソリューションが必要になることがよくあります。これらの代替手段を検討してください。

• カスタム API サービス: Node.js、Python、または Go で構築された専用 API サービスは、レジストリロジックに対するより柔軟性と制御を提供します。これにより、認証、認可、バージョン管理、ロードバランシングなどの機能が可能になります。
• サービス検出ツール (例: Consul, etcd, ZooKeeper): これらのツールは、サービス構成の管理と動的なサービス検出の提供を目的としています。これらを使用して、モジュールフェデレーションレジストリデータを保存および管理できます。
• クラウドベースの構成サービス (例: AWS AppConfig, Azure App Configuration, Google Cloud Config): これらのサービスは、モジュールフェデレーションレジストリを含むアプリケーション構成を一元的かつスケーラブルに管理する方法を提供します。
• 既存のマイクロサービスオーケストレーションプラットフォーム (例: Kubernetes): 既にマイクロサービスオーケストレーションプラットフォームを使用している場合は、モジュールフェデレーションレジストリの組み込みサービス検出および構成管理機能を利用できます。

例: グローバル e コマースプラットフォーム

複数の国にストアフロントを持つグローバル e コマースプラットフォームを想像してください。各国には、異なる製品カタログ、支払い方法、配送オプションがある場合があります。Runtime Registry は、ユーザーの場所と好みに基づいて適切なモジュールを動的にロードするために使用できます。

たとえば、ドイツのユーザーは、ドイツ語の説明とユーロ建ての価格の製品カタログを表示する場合がありますが、日本のユーザーは、日本語の説明と円建ての価格の製品カタログを表示する場合があります。Runtime Registry は、ユーザーの場所と好みに基づいてロードするモジュールを決定します。

さらに、ユーザーの場所に基づいて支払いモジュールを動的に選択できます。ドイツのユーザーは PayPal またはクレジットカードでの支払いオプションを表示する場合がありますが、日本のユーザーはクレジットカードまたはコンビニ払いオプションを表示する場合があります。

このレベルの動的なカスタマイズは、Runtime Registry なしでは達成が困難です。

結論

Runtime Registry は、JavaScript Module Federation で動的なモジュール検出を可能にする強力なツールです。疎結合、スケーラビリティ、適応性、回復力など、いくつかのメリットを提供します。Runtime Registry の実装はアーキテクチャに複雑さを追加しますが、特に大規模で複雑なアプリケーションでは、メリットがコストを上回ることがよくあります。この記事で概説されている要因を慎重に考慮することで、Runtime Registry を正常に実装し、Module Federation の可能性を最大限に引き出すことができます。

マイクロフロントエンドアーキテクチャが進化し続けるにつれて、Runtime Registry は、スケーラブルで適応性の高い Web アプリケーションを可能にする上でますます重要な役割を果たします。このテクノロジーを採用し、フロントエンド開発の未来を構築してください。