JavaScript Module Federation vykdymo laiko podėlis: dinaminio modulių įkėlimo optimizavimas

JavaScript Module Federation sukėlė revoliuciją mikrofrontendų architektūrų kūrime, leisdama skirtingoms programoms ar komandoms savarankiškai kurti ir diegti didesnės programos dalis. Vienas iš pagrindinių Module Federation optimizavimo aspektų yra efektyvus dinamiškai įkeliamų modulių valdymas. Vykdymo laiko podėlis (runtime caching) atlieka lemiamą vaidmenį gerinant našumą ir vartotojo patirtį, sumažindamas nereikalingas tinklo užklausas ir įkėlimo laiką.

Kas yra Module Federation vykdymo laiko podėlis?

Module Federation kontekste vykdymo laiko podėlis reiškia mechanizmą, kuris saugo anksčiau įkeltus modulius naršyklės atmintyje arba vietinėje saugykloje, leidžiant vėlesnėms užklausoms to paties modulio gauti jį tiesiogiai iš podėlio. Tai pašalina poreikį kiekvieną kartą, kai to reikia, gauti modulį iš nutolusio serverio. Įsivaizduokite didelę el. prekybos svetainę, sudarytą iš mikrofrontendų, skirtų produktų sąrašams, pirkinių krepšeliui ir vartotojų paskyroms. Be vykdymo laiko podėlio, kiekvienas mikrofrontendas galėtų pakartotinai atsisiųsti bendras priklausomybes, o tai lemtų lėtesnį puslapių įkėlimą ir prastą vartotojo patirtį. Naudojant vykdymo laiko podėlį, šios bendros priklausomybės įkeliamos vieną kartą ir vėliau pateikiamos iš podėlio.

Kodėl vykdymo laiko podėlis yra svarbus?

• Našumo optimizavimas: Pateikdami modulius iš podėlio, žymiai sumažiname tinklo delsą ir pageriname bendrą programos įkėlimo greitį. Apsvarstykite socialinės medijos platformą, kurioje skirtingos komandos valdo naujienų srautą, profilio puslapius ir pranešimų funkcijas kaip atskirus mikrofrontendus. Vykdymo laiko podėlis užtikrina, kad dažnai naudojami vartotojo sąsajos komponentai ir pagalbinių funkcijų moduliai būtų lengvai prieinami, o tai lemia sklandesnę ir jautresnę vartotojo sąsają.
• Sumažintas tinklo srautas: Podėlis sumažina HTTP užklausų skaičių į nutolusį serverį, taupo pralaidumą ir mažina serverio išlaidas. Pasaulinei naujienų organizacijai, turinčiai milijonus vartotojų, kurie prieina prie turinio iš įvairių vietų, tinklo srauto minimizavimas yra kritiškai svarbus norint išlaikyti našumą ir sumažinti infrastruktūros išlaidas.
• Geresnė vartotojo patirtis: Greitesnis įkėlimo laikas reiškia geresnę vartotojo patirtį, o tai didina įsitraukimą ir pasitenkinimą. Įsivaizduokite kelionių rezervavimo svetainę su mikrofrontendais skrydžių paieškai, viešbučių rezervacijoms ir automobilių nuomai. Sklandus ir greitas perėjimas tarp šių mikrofrontendų, kurį palengvina vykdymo laiko podėlis, yra būtinas norint konvertuoti svetainės lankytojus į mokančius klientus.
• Atsparumas: Esant pertraukiamam tinklo ryšiui, vykdymo laiko podėlis gali pateikti modulius iš vietinės saugyklos, leidžiant programai toliau veikti net tada, kai nutolęs serveris laikinai nepasiekiamas. Tai ypač svarbu mobiliosioms programoms arba programoms, naudojamoms vietovėse su nepatikimu interneto ryšiu.

Kaip veikia vykdymo laiko podėlis Module Federation?

Module Federation, paprastai įgyvendinama su webpack, suteikia mechanizmus vykdymo laiko podėliui valdyti. Štai pagrindinių komponentų ir procesų apžvalga:

Webpack konfigūracija

Module Federation podėlio esmė slypi tiek pagrindinės (host), tiek nuotolinės (remote) programos webpack konfigūracijos failuose.

Nuotolinės programos konfigūracija (modulių teikėjas)

Nuotolinės programos konfigūracija atveria modulius, kuriuos gali naudoti kitos programos (pagrindinės).

            // webpack.config.js (Remote)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'remote_app',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './MyComponent': './src/MyComponent',
      },
      shared: {
        react: { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        // other shared dependencies
      },
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

shared sekcija yra ypač svarbi. Ji apibrėžia priklausomybes, kurios yra bendros tarp nuotolinės ir pagrindinės programos. Nurodydami singleton: true, užtikriname, kad būtų įkeltas tik vienas bendros priklausomybės egzempliorius, taip išvengiant versijų konfliktų ir mažinant paketo dydį. requiredVersion savybė užtikrina versijų suderinamumą.

Pagrindinės programos konfigūracija (modulių naudotojas)

Pagrindinės programos konfigūracija naudoja modulius, kuriuos pateikia nuotolinės programos.

            // webpack.config.js (Host)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  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' },
        // other shared dependencies
      },
    }),
  ],
};

            

              
                Copy
              
            
          

remotes sekcija apibrėžia nuotolinių įėjimo taškų (entry points) vietą. Kai pagrindinė programa susiduria su moduliu iš remote_app (pvz., remote_app/MyComponent), ji iš nurodyto URL adreso paims remoteEntry.js failą. shared konfigūracija užtikrina, kad priklausomybės būtų bendros tarp pagrindinės ir nuotolinės programos, išvengiant dvigubo įkėlimo.

Modulių įkėlimo ir podėlio procesas

1. Pradinė užklausa: Kai pagrindinė programa pirmą kartą susiduria su moduliu iš nuotolinės programos, ji siunčia užklausą į nutolusį serverį, kad gautų modulio įėjimo tašką (pvz., remoteEntry.js).
2. Modulio įkėlimas: Nutolęs serveris atsako su modulio kodu, kuris apima eksportuotas funkcijas ir komponentus.
3. Saugojimas podėlyje: Įkeltas modulis yra saugomas naršyklės vykdymo laiko podėlyje, paprastai naudojant mechanizmus, tokius kaip localStorage arba sessionStorage. Webpack automatiškai valdo šį podėlio procesą, remdamasis konfigūracijos nustatymais.
4. Vėlesnės užklausos: Kai pagrindinei programai vėl reikia to paties modulio, ji pirmiausia patikrina vykdymo laiko podėlį. Jei modulis randamas podėlyje, jis pateikiamas tiesiogiai iš podėlio, išvengiant tinklo užklausos.
5. Podėlio anuliavimas: Webpack suteikia mechanizmus podėliui anuliuoti, kai modulio kodas atnaujinamas nutolusiame serveryje. Tai užtikrina, kad pagrindinė programa visada naudos naujausią modulio versiją. Tai galima valdyti per webpack versijavimą ir maišos (hash) pagrindu sukurtus pavadinimų susitarimus.

Vykdymo laiko podėlio įgyvendinimas Module Federation

Štai žingsnis po žingsnio vadovas, kaip įgyvendinti vykdymo laiko podėlį jūsų Module Federation sąrankoje:

1. Konfigūruokite Webpack

Įsitikinkite, kad jūsų webpack konfigūracijos tiek pagrindinei, tiek nuotolinei programai yra teisingai nustatytos, kad įgalintų Module Federation. Ypatingą dėmesį skirkite shared konfigūracijai, kad užtikrintumėte tinkamą priklausomybių bendrinimą.

2. Išnaudokite integruotą Webpack podėlį

Webpack suteikia integruotus podėlio mechanizmus, kuriuos galite panaudoti modulių įkėlimui optimizuoti. Įsitikinkite, kad naudojate naujausią Webpack versiją (5 ar naujesnę), kuri palaiko šias funkcijas.

            // webpack.config.js
module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  cache: {
    type: 'filesystem', // Use filesystem cache for persistent caching
    buildDependencies: {
      config: [__filename],
    },
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

Ši konfigūracija įgalina failų sistemos podėlį, kuris saugo sukurtus modulius diske, leidžiant greitesnius vėlesnius kūrimo procesus (builds).

3. Įgyvendinkite pasirinktines podėlio strategijas (pažengusiems)

Sudėtingesniems podėlio scenarijams galite įgyvendinti pasirinktines podėlio strategijas naudodami JavaScript. Tai apima modulių užklausų perėmimą ir modulių saugojimą pasirinktinėje podėlio saugykloje (pvz., localStorage, sessionStorage arba atminties podėlyje).

            // Custom Cache Implementation (Example)
const moduleCache = {};

async function loadModule(remoteName, moduleName) {
  const cacheKey = `${remoteName}/${moduleName}`;
  if (moduleCache[cacheKey]) {
    return moduleCache[cacheKey];
  }

  try {
    const module = await import(`${remoteName}/${moduleName}`);
    moduleCache[cacheKey] = module;
    return module;
  } catch (error) {
    console.error(`Error loading module ${moduleName} from ${remoteName}:`, error);
    throw error;
  }
}

// Usage
loadModule('remote_app', './MyComponent')
  .then((MyComponent) => {
    // Use the loaded component
  })
  .catch((error) => {
    // Handle errors
  });

            

              
                Copy
              
            
          

Šis pavyzdys demonstruoja paprastą atminties podėlį. Gamybinėms aplinkoms turėtumėte apsvarstyti galimybę naudoti patikimesnį podėlio mechanizmą, pvz., localStorage arba sessionStorage.

4. Tvarkykite podėlio anuliavimą

Itin svarbu anuliuoti podėlį, kai modulio kodas atnaujinamas nutolusiame serveryje. Webpack suteikia mechanizmus, skirtus generuoti unikalias maišas (hashes) kiekvienam moduliui pagal jo turinį. Galite naudoti šias maišas podėlio anuliavimo strategijoms įgyvendinti.

            // webpack.config.js
module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  output: {
    filename: '[name].[contenthash].js', // Use content hash for filenames
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

Įtraukdami turinio maišą į failo pavadinimą, užtikrinate, kad naršyklė automatiškai paprašys naujos modulio versijos, kai jo turinys pasikeis.

Gerosios vykdymo laiko podėlio valdymo praktikos

• Naudokite turinio maišą (Content Hashing): Įgyvendinkite turinio maišos generavimą savo webpack konfigūracijoje, kad užtikrintumėte, jog naršyklė automatiškai gautų naujausią modulio versiją, kai pasikeičia jo turinys.
• Įgyvendinkite podėlio „pramušimą“ (Cache Busting): Įtraukite podėlio „pramušimo“ metodus, pavyzdžiui, pridedant versijos užklausos parametrą prie modulio URL, kad priverstumėte naršyklę apeiti podėlį.
• Stebėkite podėlio našumą: Naudokite naršyklės kūrėjo įrankius, kad stebėtumėte savo vykdymo laiko podėlio našumą ir identifikuotumėte galimas problemas.
• Apsvarstykite podėlio galiojimo laiką: Įgyvendinkite podėlio galiojimo pabaigos taisykles, kad išvengtumėte begalinio podėlio augimo ir per didelio resursų naudojimo.
• Naudokite Service Worker (pažengusiems): Sudėtingesniems podėlio scenarijams apsvarstykite galimybę naudoti „Service Worker“, kad perimtumėte modulių užklausas ir valdytumėte podėlį detalesniu lygmeniu.

Vykdymo laiko podėlio pavyzdžiai praktikoje

1 pavyzdys: el. prekybos platforma

Apsvarstykite el. prekybos platformą, sukurtą naudojant mikrofrontendus. Platformą sudaro mikrofrontendai produktų sąrašams, pirkinių krepšeliams, vartotojų paskyroms ir užsakymų valdymui. Bendri vartotojo sąsajos komponentai (pvz., mygtukai, formos ir navigacijos elementai) yra pateikiami kaip federaciniai moduliai. Įdiegus vykdymo laiko podėlį, platforma gali žymiai sumažinti šių bendrų komponentų įkėlimo laiką, o tai lemia sklandesnę ir jautresnę vartotojo patirtį. Vartotojai, naršantys produktų sąrašus ir dedantys prekes į savo pirkinių krepšelius, patirs greitesnius puslapių perėjimus ir sumažintą delsą, o tai padidins įsitraukimą ir konversijų rodiklius.

2 pavyzdys: turinio valdymo sistema (TVS)

Turinio valdymo sistema (TVS) yra dar vienas puikus Module Federation ir vykdymo laiko podėlio panaudojimo pavyzdys. TVS gali būti struktūrizuota kaip mikrofrontendų rinkinys, skirtas turinio kūrimui, redagavimui, vartotojų valdymui ir analitikai. Bendros pagalbinės funkcijos (pvz., datos formatavimas, teksto manipuliavimas ir vaizdų apdorojimas) gali būti pateikiamos kaip federaciniai moduliai. Vykdymo laiko podėlis užtikrina, kad šios pagalbinės funkcijos būtų lengvai prieinamos visuose mikrofrontenduose, o tai pagerina našumą ir užtikrina nuoseklesnę vartotojo patirtį. Turinio kūrėjai ir redaktoriai gaus naudos iš greitesnio turinio įkėlimo ir sumažinto apdorojimo laiko, o tai padidins produktyvumą ir efektyvumą.

3 pavyzdys: finansinių paslaugų programa

Finansinių paslaugų programoms dažnai reikalingas aukštas našumo ir saugumo lygis. Module Federation ir vykdymo laiko podėlis gali būti naudojami kuriant modulinę ir mastelį keičiančią finansinių paslaugų programą, susidedančią iš mikrofrontendų, skirtų sąskaitų valdymui, operacijų istorijai, investiciniams portfeliams ir finansinei analizei. Bendri duomenų modeliai (pvz., sąskaitų likučiai, operacijų įrašai ir rinkos duomenys) gali būti pateikiami kaip federaciniai moduliai. Vykdymo laiko podėlis užtikrina, kad šie duomenų modeliai būtų lengvai prieinami visuose mikrofrontenduose, o tai lemia greitesnį duomenų gavimą ir sumažintą tinklo delsą. Finansų analitikai ir prekybininkai gaus naudos iš realaus laiko duomenų atnaujinimų ir greitesnio atsako laiko, kas leis jiems priimti pagrįstus sprendimus ir efektyviai valdyti savo portfelius.

Dažniausi iššūkiai ir sprendimai

• Podėlio anuliavimo problemos:
  • Iššūkis: Užtikrinti, kad podėlis būtų tinkamai anuliuotas, kai moduliai atnaujinami nutolusiame serveryje.
  • Sprendimas: Įgyvendinkite turinio maišos generavimą ir podėlio „pramušimo“ metodus, kad priverstumėte naršyklę gauti naujausią modulio versiją.
• Podėlio dydžio apribojimai:
  • Iššūkis: Vykdymo laiko podėlis gali augti be galo ir naudoti per daug resursų.
  • Sprendimas: Įgyvendinkite podėlio galiojimo pabaigos taisykles, kad išvengtumėte per didelio podėlio augimo.
• Skirtingų domenų (Cross-Origin) problemos:
  • Iššūkis: Tvarkytis su skirtingų domenų apribojimais, įkeliant modulius iš skirtingų domenų.
  • Sprendimas: Konfigūruokite CORS (Cross-Origin Resource Sharing) nutolusiame serveryje, kad leistumėte užklausas iš pagrindinės programos domeno.
• Versijų konfliktai:
  • Iššūkis: Užtikrinti, kad pagrindinė ir nuotolinė programos naudoja suderinamas bendrų priklausomybių versijas.
  • Sprendimas: Atidžiai valdykite bendras priklausomybes naudodami shared konfigūraciją webpack ir užtikrinkite versijų suderinamumą naudodami requiredVersion savybę.

Išvados

Vykdymo laiko podėlis yra esminis JavaScript Module Federation programų optimizavimo aspektas. Išnaudodami podėlio mechanizmus, galite žymiai pagerinti našumą, sumažinti tinklo srautą ir pagerinti vartotojo patirtį. Suprasdami šiame vadove aprašytas koncepcijas ir geriausias praktikas, galite efektyviai įgyvendinti vykdymo laiko podėlį savo Module Federation sąrankoje ir kurti našias, mastelį keičiančias bei atsparias mikrofrontendų architektūras. Module Federation toliau vystantis, naujausių podėlio metodų ir strategijų išmanymas bus būtinas siekiant maksimaliai išnaudoti šios galingos technologijos privalumus. Tai apima bendrų priklausomybių valdymo subtilybių, podėlio anuliavimo strategijų ir „Service Worker“ naudojimo pažangiems podėlio scenarijams supratimą. Nuolatinis podėlio našumo stebėjimas ir podėlio strategijų pritaikymas besikeičiantiems jūsų programos poreikiams bus raktas į sklandžią ir jautrią vartotojo patirtį. Module Federation, kartu su efektyviu vykdymo laiko podėliu, suteikia kūrėjų komandoms galimybę kurti sudėtingas ir mastelį keičiančias programas lanksčiau ir efektyviau, o tai galiausiai lemia geresnius verslo rezultatus.