JavaScript Module Federation: Micro-frontend diegimo strategijų įvaldymo vadovas pasaulinei auditorijai

Šiuolaikiniame greitai besikeičiančiame skaitmeniniame pasaulyje didelių, sudėtingų žiniatinklio programų kūrimas kelia didelių iššūkių. Augant komandoms ir sudėtingėjant projekto reikalavimams, tradicinės monolitinės architektūros gali lemti lėtesnius kūrimo ciklus, didesnį sudėtingumą ir priežiūros sunkumus. Micro-frontends siūlo patrauklų sprendimą, suskaidant didelę programą į mažesnes, nepriklausomas ir valdomas dalis. Tvirtų micro-frontend architektūrų kūrimo priešakyje yra JavaScript Module Federation – galinga funkcija, kuri palengvina dinaminį kodo bendrinimą ir nepriklausomai diegiamų frontend programų kompoziciją.

Šis išsamus vadovas gilinsis į pagrindines JavaScript Module Federation koncepcijas ir apžvelgs įvairias diegimo strategijas, pritaikytas pasaulinei auditorijai. Išnagrinėsime, kaip pasinaudoti šia technologija kuriant plečiamas, palaikomas ir našias programas, atsižvelgiant į įvairius tarptautinių kūrimo komandų poreikius ir kontekstus.

JavaScript Module Federation supratimas

Module Federation, pristatyta su Webpack 5, yra revoliucinė koncepcija, leidžianti JavaScript programoms dinamiškai dalintis kodu tarp skirtingų projektų ir aplinkų. Skirtingai nuo tradicinių metodų, kai priklausomybės yra sujungiamos į vieną paketą, Module Federation leidžia programoms pateikti ir naudoti modulius vykdymo metu. Tai reiškia, kad kelios programos gali dalintis bendromis bibliotekomis, komponentais ar net ištisomis funkcijomis, nedubliuodamos kodo ir nepriversdamos jų į vieną kūrimo procesą.

Pagrindinės Module Federation sąvokos:

• Remotes (Nuotolinės programos): Tai programos, kurios pateikia modulius, skirtus naudoti kitose programose.
• Hosts (Priimančiosios programos): Tai programos, kurios naudoja modulius, pateiktus iš nuotolinių programų.
• Exposes (Pateikimas): Procesas, kurio metu nuotolinė programa padaro savo modulius prieinamus.
• Consumes (Naudojimas): Procesas, kurio metu priimančioji programa importuoja ir naudoja pateiktus modulius.
• Shared Modules (Bendrinami moduliai): Module Federation protingai tvarko bendrinamas priklausomybes, užtikrindama, kad konkrečios bibliotekos versija būtų įkelta tik vieną kartą visose federacinėse programose, taip optimizuojant paketų dydžius ir gerinant našumą.

Pagrindinis Module Federation privalumas yra galimybė atsieti frontend programas, leidžiant komandoms jas kurti, diegti ir plėsti nepriklausomai. Tai puikiai dera su mikropaslaugų principais, išplečiant juos į frontend sritį.

Kodėl Micro-frontends ir Module Federation yra naudingi pasaulinei auditorijai?

Pasaulinėms organizacijoms su paskirstytomis komandomis, micro-frontends privalumai, paremti Module Federation, yra ypač ryškūs:

• Nepriklausomas diegimas: Skirtingos komandos įvairiose laiko juostose gali dirbti su savo micro-frontends ir juos diegti, nederindamos plačių išleidimo grafikų su kitomis komandomis. Tai ženkliai pagreitina produkto pateikimą rinkai.
• Technologijų įvairovė: Komandos gali pasirinkti geriausią technologijų rinkinį savo konkrečiam micro-frontend, skatindamos inovacijas ir leisdamos palaipsniui modernizuoti esamas programas.
• Komandos autonomija: Suteikus mažesnėms, susitelkusioms komandoms galią valdyti savo funkcijas, didėja atsakomybė, produktyvumas ir greitėja sprendimų priėmimas, nepriklausomai nuo geografinės padėties.
• Plečiamumas: Atskiri micro-frontends gali būti plečiami nepriklausomai, atsižvelgiant į jų konkretų srautą ir resursų poreikius, optimizuojant infrastruktūros kaštus pasauliniu mastu.
• Atsparumas: Vieno micro-frontend gedimas mažiau tikėtina, kad sutrikdys visos programos veikimą, o tai lemia patikimesnę vartotojo patirtį.
• Lengvesnis naujų darbuotojų įvedimas: Nauji kūrėjai, prisijungę prie pasaulinės komandos, gali greičiau įsilieti į darbą su konkrečiu micro-frontend, užuot turėję suvokti visą didžiulę monolitinę programą.

Pagrindinės diegimo strategijos su Module Federation

Įgyvendinant Module Federation reikia atidžiai apsvarstyti, kaip programos bus kuriamos, diegiamos ir kaip jos bendraus. Štai keletas įprastų ir veiksmingų diegimo strategijų:

1. Dinaminis nuotolinių modulių įkėlimas (vykdymo laiko integracija)

Tai labiausiai paplitusi ir galingiausia strategija. Ji apima konteinerio programą (host), kuri dinamiškai įkelia modulius iš kitų nuotolinių programų vykdymo metu. Tai suteikia maksimalų lankstumą ir nepriklausomą diegimą.

Kaip tai veikia:

1. Konteinerio programa savo Webpack konfigūracijoje apibrėžia remotes.
2. Kai konteineriui reikia modulio iš nuotolinės programos, jis asinchroniškai jį užklausia naudodamas dinaminį importą (pvz., import('remoteAppName/modulePath')).
3. Naršyklė atsiunčia nuotolinės programos JavaScript paketą, kuris pateikia užklaustą modulį.
4. Tada konteinerio programa integruoja ir atvaizduoja nuotolinio modulio vartotojo sąsają ar funkcionalumą.

Diegimo aspektai:

• Nuotolinių programų talpinimas: Nuotolinės programos gali būti talpinamos atskiruose serveriuose, CDN (turinio pristatymo tinkluose) ar net skirtinguose domenuose. Tai suteikia didžiulį lankstumą pasauliniams turinio pristatymo tinklams (CDN) ir regioniniam talpinimui. Pavyzdžiui, Europos komanda gali diegti savo micro-frontend į Europoje esantį serverį, o Azijos komanda – į Azijos CDN, užtikrindama mažesnį vėlavimą vartotojams tuose regionuose.
• Versijų valdymas: Kruopštus bendrinamų priklausomybių ir nuotolinių modulių versijų valdymas yra labai svarbus. Naudojant semantinį versijavimą ir galbūt manifesto failą, skirtą sekti galimas nuotolinių programų versijas, galima išvengti vykdymo laiko klaidų.
• Tinklo vėlavimas: Reikia stebėti dinaminio įkėlimo našumo poveikį, ypač per geografinius atstumus. Efektyvus CDN naudojimas gali tai sušvelninti.
• Kūrimo konfigūracija: Kiekviena federacinė programa turi turėti savo Webpack konfigūraciją, kurioje apibrėžiami name, exposes (nuotolinėms programoms) ir remotes (priimančiosioms programoms).

Pavyzdinis scenarijus (Pasaulinė e-komercijos platforma):

Įsivaizduokite e-komercijos platformą su atskirais micro-frontends „Produktų katalogui“, „Vartotojo autentifikavimui“ ir „Atsiskaitymui“.

• „Produktų katalogo“ nuotolinė programa gali būti įdiegta CDN, optimizuotame produktų vaizdų pristatymui Šiaurės Amerikoje.
• „Vartotojo autentifikavimo“ nuotolinė programa galėtų būti talpinama saugiame serveryje Europoje, laikantis regioninių duomenų privatumo taisyklių.
• „Atsiskaitymo“ micro-frontend gali būti dinamiškai įkeliamas pagrindinės programos, prireikus gaunant komponentus tiek iš „Produktų katalogo“, tiek iš „Vartotojo autentifikavimo“.

Tai leidžia kiekvienai funkcijų komandai diegti savo paslaugas nepriklausomai, naudojant infrastruktūrą, geriausiai tinkančią jų vartotojų bazei, nepaveikiant kitų programos dalių.

2. Statinis nuotolinių modulių įkėlimas (kūrimo laiko integracija)

Taikant šį metodą, nuotoliniai moduliai yra įtraukiami į priimančiosios programos paketą kūrimo proceso metu. Nors tai siūlo paprastesnį pradinį nustatymą ir potencialiai geresnį vykdymo laiko našumą, nes moduliai yra iš anksto supakuoti, prarandamas nepriklausomo diegimo privalumas, kurį suteikia dinaminis įkėlimas.

Kaip tai veikia:

1. Nuotolinės programos yra kuriamos atskirai.
2. Priimančiosios programos kūrimo procesas aiškiai įtraukia nuotolinės programos pateiktus modulius kaip išorines priklausomybes.
3. Tada šie moduliai tampa prieinami priimančiosios programos pakete.

Diegimo aspektai:

• Glaudžiai susieti diegimai: Bet koks nuotolinio modulio pakeitimas reikalauja priimančiosios programos perrinkimo ir pakartotinio diegimo. Tai paneigia pagrindinį micro-frontends privalumą tikrai nepriklausomoms komandoms.
• Didesni paketai: Priimančiojoje programoje bus visų jos priklausomybių kodas, o tai gali lemti didesnius pradinius atsisiuntimo dydžius.
• Mažesnis lankstumas: Ribota galimybė keisti nuotolines programas ar eksperimentuoti su skirtingomis versijomis be pilno programos pakartotinio diegimo.

Rekomendacija: Ši strategija paprastai mažiau rekomenduojama tikroms micro-frontend architektūroms, kur nepriklausomas diegimas yra pagrindinis tikslas. Ji gali būti tinkama specifiniams scenarijams, kai tam tikri komponentai yra stabilūs ir retai atnaujinami keliose programose.

3. Hibridiniai metodai

Realaus pasaulio programos dažnai gauna naudos iš strategijų derinio. Pavyzdžiui, pagrindiniai, labai stabilūs bendrinami komponentai gali būti statiškai susieti, o dažniau atnaujinamos ar konkrečiai sričiai skirtos funkcijos įkeliamos dinamiškai.

Pavyzdys:

Pasaulinė finansų programa gali statiškai susieti bendrinamą „UI komponentų biblioteką“, kuri yra versijuojama ir nuosekliai diegiama visuose micro-frontends. Tačiau dinaminiai prekybos moduliai ar regioninės atitikties funkcijos galėtų būti įkeliamos nuotoliniu būdu vykdymo metu, leidžiant specializuotoms komandoms jas atnaujinti nepriklausomai.

4. Module Federation įskiepių ir įrankių naudojimas

Keletas bendruomenės sukurtų įskiepių ir įrankių praplečia Module Federation galimybes, palengvindami diegimą ir valdymą, ypač pasaulinėms komandoms.

• Module Federation įskiepis React/Vue/Angular: Konkrečioms sistemoms skirti apvalkalai supaprastina integraciją.
• Module Federation prietaisų skydelis: Įrankiai, padedantys vizualizuoti ir valdyti federacines programas, jų priklausomybes ir versijas.
• CI/CD integracija: Patikimi konvejeriai yra būtini automatizuotam atskirų micro-frontends kūrimui, testavimui ir diegimui. Pasaulinėms komandoms šie konvejeriai turėtų būti optimizuoti paskirstytiems kūrimo agentams ir regioniniams diegimo tikslams.

Module Federation operacinė veikla pasauliniu mastu

Be techninio įgyvendinimo, sėkmingam pasauliniam micro-frontends diegimui naudojant Module Federation reikalingas kruopštus operacinis planavimas.

Infrastruktūra ir talpinimas

• Turinio pristatymo tinklai (CDN): Būtini efektyviam nuotolinių modulių paketų pateikimui vartotojams visame pasaulyje. Konfigūruokite CDN, kad jie agresyviai talpintų podėlyje ir platintų paketus iš artimiausių galutiniams vartotojams buvimo taškų.
• Edge Computing: Tam tikroms dinaminėms funkcijoms, naudojant edge skaičiavimo paslaugas, galima sumažinti vėlavimą, vykdant kodą arčiau vartotojo.
• Konteinerizacija (Docker/Kubernetes): Užtikrina nuoseklią aplinką micro-frontends kūrimui ir diegimui įvairiose infrastruktūrose, kas yra būtina pasaulinėms komandoms, naudojančioms skirtingus debesijos paslaugų teikėjus ar vietinius sprendimus.
• Serverless funkcijos: Gali būti naudojamos programų paleidimui arba konfigūracijos pateikimui, toliau decentralizuojant diegimą.

Tinklas ir saugumas

• Cross-Origin Resource Sharing (CORS): Tinkamas CORS antraščių konfigūravimas yra kritiškai svarbus, kai micro-frontends yra talpinami skirtinguose domenuose ar subdomenuose.
• Autentifikavimas ir autorizavimas: Įdiekite saugius mechanizmus, skirtus micro-frontends vartotojų autentifikavimui ir prieigos prie išteklių autorizavimui. Tai gali apimti bendrinamas autentifikavimo paslaugas ar žetonais pagrįstas strategijas, veikiančias visose federacinėse programose.
• HTTPS: Užtikrinkite, kad visas ryšys vyktų per HTTPS, siekiant apsaugoti perduodamus duomenis.
• Našumo stebėjimas: Įdiekite realaus laiko programos našumo stebėjimą, ypatingą dėmesį skiriant nuotolinių modulių įkėlimo laikui, ypač iš skirtingų geografinių vietovių. Įrankiai, tokie kaip Datadog, Sentry ar New Relic, gali suteikti pasaulinių įžvalgų.

Komandos bendradarbiavimas ir darbo eiga

• Aiški atsakomybė: Apibrėžkite aiškias kiekvieno micro-frontend ribas ir atsakomybę. Tai labai svarbu pasaulinėms komandoms, siekiant išvengti konfliktų ir užtikrinti atskaitomybę.
• Komunikacijos kanalai: Sukurkite efektyvius komunikacijos kanalus (pvz., Slack, Microsoft Teams) ir reguliarius sinchronizavimus, kad įveiktumėte laiko juostų skirtumus ir skatintumėte bendradarbiavimą.
• Dokumentacija: Išsami kiekvieno micro-frontend dokumentacija, įskaitant jo API, priklausomybes ir diegimo instrukcijas, yra gyvybiškai svarbi naujų komandos narių įvedimui ir sklandžiam tarpkomandiniam bendradarbiavimui.
• Kontraktų testavimas: Įdiekite kontraktų testavimą tarp micro-frontends, kad užtikrintumėte sąsajų suderinamumą ir išvengtumėte trikdančių pakeitimų, kai viena komanda diegia atnaujinimą.

Versijų valdymas ir atšaukimas

• Semantinis versijavimas: Griežtai laikykitės semantinio versijavimo (SemVer) pateiktiems moduliams, kad aiškiai praneštumėte apie trikdančius pakeitimus.
• Versijų manifestai: Apsvarstykite galimybę palaikyti versijų manifestą, kuriame būtų išvardytos visų galimų nuotolinių modulių versijos, leidžiant priimančiajai programai gauti konkrečias versijas.
• Atšaukimo strategijos: Turėkite gerai apibrėžtas atskirų micro-frontends atšaukimo procedūras kritinių problemų atveju. Tai labai svarbu siekiant sumažinti poveikį pasaulinei vartotojų bazei.

Iššūkiai ir geriausios praktikos

Nors Module Federation yra galinga, ji turi ir savų iššūkių. Proaktyvus jų sprendimas gali lemti sėkmingesnį įgyvendinimą.

Dažniausi iššūkiai:

• Sudėtingumas: Kelių federacinių programų nustatymas ir valdymas gali būti sudėtingas, ypač komandoms, kurios yra naujos šioje srityje.
• Derinimas: Problemų, apimančių kelis micro-frontends, derinimas gali būti sudėtingesnis nei vienos programos derinimas.
• Bendrinamų priklausomybių valdymas: Užtikrinti, kad visos federacinės programos sutartų dėl bendrinamų bibliotekų versijų, gali būti nuolatinis iššūkis. Nesuderinamumai gali lemti, kad bus įkeltos kelios tos pačios bibliotekos versijos, didinant paketo dydį.
• SEO: Serverio pusės atvaizdavimas (SSR) dinamiškai įkeliamiems micro-frontends reikalauja kruopštaus įgyvendinimo, kad paieškos sistemos galėtų efektyviai indeksuoti turinį.
• Būsenos valdymas: Būsenos dalijimasis tarp micro-frontends reikalauja patikimų sprendimų, tokių kaip pasirinktinės įvykių magistralės, globalios būsenos valdymo bibliotekos, skirtos micro-frontends, ar naršyklės saugojimo mechanizmai.

Geriausios praktikos pasaulinėms komandoms:

• Pradėkite nuo mažo: Pradėkite nuo kelių micro-frontends, kad įgytumėte patirties, prieš plečiant iki didesnio skaičiaus.
• Investuokite į įrankius: Automatizuokite kūrimo, testavimo ir diegimo procesus. Įdiekite patikimą registravimą ir stebėjimą.
• Standartizuokite, kur įmanoma: Nors technologijų įvairovė yra privalumas, nustatykite bendrus standartus komunikacijai, klaidų tvarkymui ir registravimui visuose micro-frontends.
• Teikite pirmenybę našumui: Optimizuokite paketų dydžius, naudokite kodo skaidymą ir agresyviai naudokite CDN. Reguliariai stebėkite našumo metrikas iš įvairių geografinių vietovių.
• Priimkite asinchronines operacijas: Projektuokite micro-frontends taip, kad jie veiktų asinchroniškai, grakščiai tvarkydami tinklo problemas ar vėlavimus įkeliant nuotolinius modulius.
• Aiškiūs komunikacijos protokolai: Pasaulinėms komandoms nustatykite aiškius komunikacijos protokolus dėl API pakeitimų, priklausomybių atnaujinimų ir diegimo grafikų.
• Paskirta architektūros komanda: Apsvarstykite mažą, paskirtą architektūros komandą, kuri vadovautų micro-frontend strategijai ir teiktų geriausias praktikas funkcijų komandoms.
• Pasirinkite tinkamas sistemas/bibliotekas: Rinkitės sistemas ir bibliotekas, kurios gerai palaiko Module Federation ir yra gerai suprantamos jūsų pasaulinėms kūrimo komandoms.

Realaus pasaulio Module Federation pavyzdžiai

Keletas žinomų organizacijų naudoja Module Federation kurdamos didelio masto programas, demonstruodamos jos pasaulinį pritaikomumą:

• Spotify: Nors aiškiai nedetalizuoja savo Module Federation naudojimo, Spotify architektūra su nepriklausomomis komandomis ir paslaugomis yra puikus kandidatas tokiems modeliams. Komandos gali nepriklausomai kurti ir diegti funkcijas skirtingoms platformoms (žiniatinkliui, darbalaukiui, mobiliesiems) ir regionams.
• Nike: Savo pasaulinei e-komercijos veiklai Nike gali naudoti micro-frontends valdyti skirtingas produktų linijas, regionines akcijas ir lokalizuotas patirtis. Module Federation leidžia jiems plėsti šias funkcijas nepriklausomai ir užtikrinti greitesnius iteracijos ciklus pasaulinėms rinkodaros kampanijoms.
• Didelės įmonių programos: Daugelis pasaulinių įmonių priima micro-frontends, kad modernizuotų savo esamas sudėtingas sistemas. Module Federation leidžia joms integruoti naujas funkcijas ar programas, sukurtas su moderniomis technologijomis, kartu su senomis sistemomis, be visiško perrašymo, tenkinant įvairių verslo padalinių ir geografinių rinkų poreikius.

Šie pavyzdžiai pabrėžia, kaip Module Federation yra ne tik teorinė koncepcija, bet ir praktinis sprendimas kuriant pritaikomas ir plečiamas žiniatinklio patirtis pasaulinei auditorijai.

Module Federation ateitis

Module Federation pritaikymas auga, o jos galimybės nuolat plečiasi. Technologijai bręstant:

• Tikėkitės patobulintų įrankių priklausomybių valdymui ir versijavimui.
• Tolesnių patobulinimų serverio pusės atvaizdavime ir našumo optimizavime.
• Gilesnės integracijos su moderniomis frontend sistemomis ir kūrimo įrankiais.
• Didesnio pritaikymo sudėtingose, įmonės lygio pasaulinėse programose.

Module Federation yra pasirengusi tapti modernios frontend architektūros kertiniu akmeniu, suteikiančiu kūrėjams galią kurti modulines, plečiamas ir atsparias programas, galinčias aptarnauti įvairią pasaulinę vartotojų bazę.

Išvada

JavaScript Module Federation siūlo tvirtą ir lankstų sprendimą micro-frontend architektūrų įgyvendinimui. Suteikdama dinaminį kodo bendrinimą ir nepriklausomą diegimą, ji įgalina pasaulines komandas efektyviau kurti sudėtingas programas, jas veiksmingai plėsti ir lengviau prižiūrėti. Nors iššūkių yra, strateginis požiūris į diegimą, operacinę veiklą ir komandos bendradarbiavimą, pagrįstas geriausiomis praktikomis, gali atskleisti visą Module Federation potencialą.

Organizacijoms, veikiančioms pasauliniu mastu, Module Federation pritaikymas yra ne tik techninė pažanga; tai yra apie lankstumo skatinimą, paskirstytų komandų įgalinimą ir aukštesnės kokybės, nuoseklios vartotojo patirties teikimą klientams visame pasaulyje. Priimdami šias strategijas, galite kurti naujos kartos atsparias, plečiamas ir ateičiai paruoštas žiniatinklio programas.