JavaScript Module Federation: グローバルな協業のためのライブラリ共有

今日のますます複雑化するウェブ開発の世界において、効率的なコードの再利用とチーム間でのシームレスな協業の必要性は、これまで以上に重要になっています。webpack 5で導入された強力な機能であるJavaScript Module Federationは、これらの課題に対する説得力のある解決策を提供します。これにより、別々にコンパイルされデプロイされたJavaScriptアプリケーションが、実行時にコードと依存関係を共有できるようになり、分散アプリケーションの構築が可能になります。このブログ記事では、Module Federationを使用したライブラリ共有の複雑さを掘り下げ、グローバルな開発チーム向けに実践的な例と実用的な洞察を提供します。

Module Federationを理解する

Module Federationは、あるJavaScriptアプリケーション（ホスト）が、別のアプリケーション（リモート）のコードを実行時に動的にロードして実行することを可能にします。これにより、npmや他のパッケージレジストリを介した従来のパッケージの公開や利用が不要になり、開発とデプロイのプロセスが効率化されます。複数のチームが大規模なeコマースプラットフォームの異なる部分に取り組んでいるシナリオを想像してみてください。あるチームは商品カタログを担当し、別のチームはショッピングカートを管理しているかもしれません。Module Federationを使えば、各チームはそれぞれのモジュールを独立して開発・デプロイでき、メインアプリケーションは完全な再ビルドや再デプロイを必要とせずに、これらのモジュールを動的に統合できます。

なぜModule Federationでライブラリを共有するのか？

Module Federationを使用してライブラリを共有することには、いくつかの重要な利点があります。

• バンドルサイズの削減: 複数のアプリケーションが同じ依存関係を共有する場合、それらの依存関係は一度だけロードされれば済みます。これにより、各アプリケーションのバンドルに含まれる冗長なコードが回避され、バンドルサイズが小さくなり、ロード時間が短縮されます。ReactやMaterial-UIのような一般的なUIライブラリを考えてみてください。複数のマイクロフロントエンドがこれらのライブラリを使用する場合、Module Federationを介して共有することで、各マイクロフロントエンドが独自のコピーを含めるのを防ぎ、大幅なパフォーマンス向上につながります。
• コード再利用の向上: 共通のライブラリを共有することは、異なるアプリケーション間でのコードの再利用を促進し、開発工数を削減し、コードの一貫性を向上させます。複数のプロジェクトにわたってコードを複製する代わりに、共有コンポーネントやユーティリティの単一の信頼できる情報源を維持できます。例えば、国際化（i18n）機能を含むライブラリをすべてのアプリケーションで共有し、プラットフォームの異なる部分で一貫したローカリゼーションを確保できます。
• 依存関係管理の簡素化: Module Federationは、アプリケーションが実行時に依存関係を共有できるようにすることで、依存関係の管理を簡素化します。これにより、中央のパッケージレジストリでバージョンや競合を管理する必要がなくなり、依存関係地獄のリスクが減少します。
• コラボレーションの強化: Module Federationは、複雑なパッケージの公開や利用のワークフローを必要とせずに、チームがコードや依存関係を共有できるようにすることで、チーム間のコラボレーションを促進します。チームは、Module Federationを使用して他のモジュールと簡単に統合できることを知りながら、自分たちの特定のモジュールの開発に集中できます。
• 開発サイクルの高速化: モジュールは独立して開発・デプロイできるため、あるモジュールの更新が必ずしもアプリケーション全体の再デプロイを必要としません。これにより、開発サイクルが速くなり、イテレーションが迅速になります。

Module Federationでのライブラリ共有の設定

Module Federationを使用してライブラリを共有するには、webpack設定でsharedオプションを構成する必要があります。sharedオプションは、ホストアプリケーションとリモートアプリケーションの間で共有されるべきライブラリを指定します。具体的な例を見てみましょう。

例: ReactとReact DOMの共有

ホストアプリケーション（host-app）とリモートアプリケーション（remote-app）の2つのアプリケーションがあるとします。両方のアプリケーションはReactとReact DOMを使用しています。これらのライブラリを共有するには、ホストとリモートの両方のwebpack設定でsharedオプションを構成する必要があります。

ホストアプリケーション（host-app）のwebpack.config.js:

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

 module.exports = {
  // ... other webpack configuration options
  plugins: [
   new ModuleFederationPlugin({
    name: 'host_app',
    remotes: {
     'remote_app': 'remote_app@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
    },
    shared: {
     react: {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
     'react-dom': {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
    },
   }),
  ],
 };
 

リモートアプリケーション（remote-app）のwebpack.config.js:

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

 module.exports = {
  // ... other webpack configuration options
  plugins: [
   new ModuleFederationPlugin({
    name: 'remote_app',
    exposes: {
     './RemoteComponent': './src/RemoteComponent',
    },
    shared: {
     react: {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
     'react-dom': {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
    },
   }),
  ],
 };
 

解説:

• shared: このオプションは、共有するライブラリを定義します。
• reactとreact-dom: これらは共有されるライブラリの名前です。
• singleton: true: このオプションは、複数のアプリケーションがそれに依存している場合でも、ライブラリのインスタンスが1つだけロードされることを保証します。これは、複数のインスタンスが存在すると予期せぬ動作を引き起こす可能性があるReactのようなライブラリにとって非常に重要です。
• requiredVersion: '^17.0.0': このオプションは、ライブラリの要求バージョンを指定します。Module Federationは、指定された範囲に基づいて互換性のあるバージョンのライブラリを解決しようとします。セマンティックバージョニングの範囲（例：^17.0.0、~17.0.0）を使用することで、互換性を確保しつつ柔軟性を持たせることができます。

高度な共有オプション

sharedオプションは、ライブラリ共有を微調整するためのいくつかの高度な機能を提供します。

• eager: eager: trueを設定すると、共有モジュールが他のどのモジュールよりも先に、積極的にロードされます。これは、アプリケーションのライフサイクルの早い段階で初期化する必要があるライブラリに役立ちます。
• import: このオプションを使用すると、共有ライブラリに異なるインポートパスを指定できます。これは、ライブラリが標準名で利用できない場合に役立ちます。例えば、LodashのESモジュール版をインポートするためにimport: 'lodash-es'を使用することがあります。
• version: 共有ライブラリのバージョンを明示的に指定できます。これは、すべてのアプリケーションで特定のバージョンが使用されることを保証する必要がある場合に役立ちます。
• shareScope: Module Federationでは、複数の共有スコープを定義できます。これは、アプリケーションの異なる部分で同じライブラリの異なるバージョンを分離する必要がある場合に役立ちます。
• strictVersion: trueに設定すると、指定された正確なバージョンのみが共有されます。これにより柔軟性は低下しますが、予測可能性は向上します。

バージョン不一致の処理

Module Federationを使用してライブラリを共有する際の課題の1つは、バージョンの不一致を処理することです。ホストとリモートのアプリケーションが同じライブラリの異なるバージョンを要求する場合、Module Federationは互換性のあるバージョンを解決しようとします。しかし、場合によっては互換性のあるバージョンが利用できず、実行時エラーにつながることがあります。

バージョンの不一致の問題を軽減するために、以下の戦略を検討してください。

• セマンティックバージョニングを使用する: requiredVersionオプションでセマンティックバージョニングの範囲（例：^17.0.0、~17.0.0）を使用し、互換性を確保しつつ柔軟性を持たせます。
• 正確なバージョンを指定する: すべてのアプリケーションで特定のバージョンが使用されることを保証する必要がある場合は、versionオプションで正確なバージョンを指定します。ただし、これにより柔軟性が低下し、競合のリスクが高まる可能性があることに注意してください。
• 共有スコープを使用する: アプリケーションの異なる部分で同じライブラリの異なるバージョンを分離する必要がある場合は、共有スコープを使用します。
• バージョンフォールバックを実装する: 互換性のあるバージョンを解決できない場合に備えて、バージョンフォールバックを実装することを検討します。これには、ライブラリの異なるバージョンをロードしたり、カスタム実装を提供したりすることが含まれる場合があります。

実践的な例とユースケース

Module Federationによるライブラリ共有の具体的な例とユースケースをいくつか見てみましょう。

• UIコンポーネントの共有: ボタン、フォーム、ナビゲーションバーなどのUIコンポーネントを、異なるアプリケーション間で共有できます。これにより、一貫したルックアンドフィールが促進され、開発工数が削減されます。例えば、再利用可能なUIコンポーネントを含むデザインシステムライブラリを、組織内のすべてのアプリケーションで共有できます。
• ユーティリティ関数の共有: 日付のフォーマット、文字列操作、APIラッパーなどのユーティリティ関数を、異なるアプリケーション間で共有できます。これにより、コードの重複が不要になり、一貫した動作が保証されます。一般的な例として、通貨換算を処理する関数を含むライブラリがあり、これは異なる地域をターゲットとするアプリケーション間で共有できます。
• 状態管理ライブラリの共有: ReduxやVuexなどの状態管理ライブラリを、異なるアプリケーション間で共有できます。これにより、状態管理を一元化し、データフローを簡素化できます。ただし、状態管理ライブラリを共有するには、競合を避け、データの一貫性を確保するために慎重な検討が必要です。
• マイクロフロントエンドアーキテクチャ: Module Federationは、マイクロフロントエンドアーキテクチャの構築に特に適しています。各マイクロフロントエンドは独立して開発・デプロイでき、メインアプリケーションはModule Federationを使用してこれらのマイクロフロントエンドを動的に統合できます。これにより、従来のモノリシックアーキテクチャと比較して、より高い柔軟性とスケーラビリティが可能になります。大規模なeコマースウェブサイトで、異なるチームが商品リスト、ショッピングカート、ユーザーアカウント、支払い処理を管理している場合を考えてみてください。これらの各セクションは、別のマイクロフロントエンドとして構築し、Module Federationを使用して統合できます。
• プラグインシステム: Module Federationは、サードパーティ開発者がアプリケーションの機能を拡張するプラグインを作成・配布できるプラグインシステムを構築するために使用できます。ホストアプリケーションは、Module Federationを使用してこれらのプラグインからコードを動的にロードして実行できます。

Module Federationによるライブラリ共有のベストプラクティス

Module Federationによるライブラリ共有を成功させるために、以下のベストプラクティスに従ってください。

• アーキテクチャを計画する: アプリケーションアーキテクチャを慎重に計画し、共有すべきライブラリを特定します。異なるアプリケーション間の依存関係とコード再利用の可能性を考慮してください。
• セマンティックバージョニングを使用する: 共有ライブラリにはセマンティックバージョニングを使用して、柔軟性を確保し、互換性を保証します。
• 徹底的にテストする: 共有ライブラリが正しく動作していることを確認するために、アプリケーションを徹底的にテストします。バージョンの互換性と潜在的な競合に特に注意を払ってください。
• パフォーマンスを監視する: アプリケーションのパフォーマンスを監視し、ライブラリ共有に関連するパフォーマンスのボトルネックを特定します。webpack設定を最適化して、バンドルサイズを最小限に抑え、ロード時間を改善します。
• アーキテクチャを文書化する: 開発者がシステムの仕組みを理解できるように、アプリケーションアーキテクチャと共有ライブラリを文書化します。
• 共有設定を一元管理する: すべてのアプリケーションにわたるModule Federationの共有設定を管理するために、一元化された場所（例：共有npmパッケージ）を使用します。これにより、一貫性が促進され、エラーのリスクが減少します。
• 機能フラグを実装する: 重要な共有コンポーネントについては、必要に応じて変更を迅速に無効化またはロールバックできるように、機能フラグの使用を検討してください。

グローバルチームのための考慮事項

グローバルチームと作業する場合、Module Federationを介したライブラリ共有には追加の考慮事項が必要です。

• コミュニケーション: 明確で一貫したコミュニケーションが最も重要です。すべてのチームが共有ライブラリ、そのバージョン、および潜在的な破壊的変更を理解していることを確認します。全員に情報を提供し続けるために、一元化されたドキュメンテーションプラットフォームを使用します。
• タイムゾーン: 会議のスケジュールや共有ライブラリへの変更を行う際には、異なるタイムゾーンに注意してください。異なる地域のチームへの影響を最小限に抑えるために、リリースと更新を調整します。
• 文化の違い: コミュニケーションスタイルや作業慣行における文化的な違いに注意してください。オープンなコミュニケーションと多様な視点への尊重を奨励します。
• 翻訳: 異なる言語のチームのために、ドキュメントやエラーメッセージの翻訳の必要性を考慮します。
• ビルドとデプロイのパイプライン: 分散アプリケーションの複雑さを処理できる堅牢なビルドとデプロイのパイプラインを確立します。品質と安定性を確保するために、自動テストとモニタリングを使用します。
• セキュリティ: 共有ライブラリがセキュリティ基準を満たしていることを確認し、脆弱性を防ぐためのセキュリティ監査を実施します。
• コンプライアンス: セキュリティとユーザープライバシーに関するグローバル基準への準拠を確認します。

結論

JavaScript Module Federationは、分散アプリケーションを構築し、コードの再利用を促進するための強力なツールです。Module Federationを使用してライブラリを共有することで、バンドルサイズを削減し、依存関係の管理を簡素化し、チーム間のコラボレーションを強化できます。ただし、ライブラリ共有を成功させるには、慎重な計画、徹底的なテスト、およびベストプラクティスへのコミットメントが必要です。このブログ記事で概説したガイドラインに従うことで、Module Federationを活用して、グローバルなオーディエンス向けにスケーラブルで保守可能、かつ効率的なアプリケーションを構築できます。

ウェブ開発の世界が進化し続ける中で、Module Federationは複雑で分散したアプリケーションを構築するためのますます重要なツールになる態勢が整っています。この技術を受け入れることで、開発チームは新たなレベルのコラボレーションと効率性を解き放ち、世界中のユーザーに革新的なソリューションを提供できます。

参考資料

• Webpack Module Federation ドキュメント: https://webpack.js.org/concepts/module-federation/
• Module Federation 事例集: https://github.com/module-federation/module-federation-examples
• Module Federationのベストプラクティスに関するブログ投稿や記事。