Mikro-priekinės sąsajos: Išsamus modulių federacijos vadovas

Nuolat besikeičiančiame žiniatinklio kūrimo pasaulyje didelių ir sudėtingų priekinių sąsajų programų kūrimas ir palaikymas gali tapti dideliu iššūkiu. Monolitinės priekinės sąsajos, kuriose visa programa yra viena, glaudžiai susieta kodo bazė, dažnai lemia lėtesnius kūrimo ciklus, didesnę diegimo riziką ir sunkumus keičiant atskirų funkcijų mastelį.

Mikro-priekinės sąsajos siūlo sprendimą, suskaidydamos priekinę sąsają į mažesnius, nepriklausomus ir valdomus vienetus. Šis architektūrinis požiūris leidžia komandoms dirbti savarankiškai, diegti nepriklausomai ir pasirinkti technologijas, geriausiai tinkančias jų specifiniams poreikiams. Viena iš perspektyviausių technologijų mikro-priekinių sąsajų įgyvendinimui yra Modulių federacija.

Kas yra mikro-priekinės sąsajos?

Mikro-priekinės sąsajos – tai architektūrinis stilius, kai priekinės sąsajos programa sudaryta iš kelių mažesnių, nepriklausomų priekinių sąsajų programų. Šias programas gali kurti, diegti ir palaikyti skirtingos komandos, naudojančios skirtingas technologijas ir nereikalaujančios koordinavimo kūrimo metu. Kiekviena mikro-priekinė sąsaja yra atsakinga už konkrečią funkciją ar bendros programos sritį.

Pagrindiniai mikro-priekinių sąsajų principai:

• Technologijų agnostika: Komandos gali pasirinkti geriausią technologijų rinkinį savo specifinei mikro-priekinei sąsajai.
• Izoliuotos komandų kodo bazės: Kiekviena mikro-priekinė sąsaja turi savo nepriklausomą kodo bazę, leidžiančią savarankišką kūrimą ir diegimą.
• Nepriklausomas diegimas: Vieno mikro-priekinės sąsajos pakeitimai nereikalauja visos programos per-diegimo.
• Autonomiškos komandos: Komandos yra atsakingos už savo mikro-priekinę sąsają ir gali dirbti savarankiškai.
• Progresyvus atnaujinimas: Atskiros mikro-priekinės sąsajos gali būti atnaujinamos arba pakeičiamos nepaveikiant likusios programos dalies.

Modulių federacijos pristatymas

Modulių federacija yra JavaScript architektūra, pristatyta „Webpack 5“, kuri leidžia JavaScript programai dinamiškai įkelti kodą iš kitos programos vykdymo metu. Tai reiškia, kad skirtingos programos gali bendrinti ir naudoti viena kitos modulius, net jei jos sukurtos naudojant skirtingas technologijas ar įdiegtos skirtinguose serveriuose.

Modulių federacija suteikia galingą mechanizmą mikro-priekinių sąsajų įgyvendinimui, leidžiant skirtingoms priekinės sąsajos programoms atverti ir naudoti viena kitos modulius. Tai leidžia sklandžiai integruoti skirtingas mikro-priekines sąsajas į vieną, vientisą vartotojo patirtį.

Pagrindiniai modulių federacijos privalumai:

• Kodo bendrinimas: Mikro-priekinės sąsajos gali bendrinti kodą ir komponentus, taip sumažinant dubliavimąsi ir pagerinant nuoseklumą.
• Integracija vykdymo metu: Mikro-priekinės sąsajos gali būti integruojamos vykdymo metu, leidžiant dinamišką kompoziciją ir atnaujinimus.
• Nepriklausomi diegimai: Mikro-priekinės sąsajos gali būti diegiamos nepriklausomai, nereikalaujant koordinavimo ar kitų programų per-diegimo.
• Technologijų agnostika: Mikro-priekinės sąsajos gali būti kuriamos naudojant skirtingas technologijas ir vis tiek integruojamos naudojant modulių federaciją.
• Sutrumpintas kūrimo laikas: Bendrinant kodą ir priklausomybes, modulių federacija gali sutrumpinti kūrimo laiką ir pagerinti kūrimo efektyvumą.

Kaip veikia modulių federacija

Modulių federacija veikia apibrėžiant dviejų tipų programas: pagrindinę (host) ir nuotolinę (remote). Pagrindinė programa yra pagrindinė programa, kuri naudoja modulius iš kitų programų. Nuotolinė programa yra programa, kuri atveria modulius, kad juos galėtų naudoti kitos programos.

Kai pagrindinė programa susiduria su „import“ sakiniu moduliui, kurį atveria nuotolinė programa, „Webpack“ dinamiškai įkelia nuotolinę programą ir išsprendžia importą vykdymo metu. Tai leidžia pagrindinei programai naudoti modulį iš nuotolinės programos taip, lyg jis būtų jos pačios kodo bazės dalis.

Pagrindinės modulių federacijos sąvokos:

• Pagrindinė (Host): Programa, kuri naudoja modulius iš nuotolinių programų.
• Nuotolinė (Remote): Programa, kuri atveria modulius, kad juos galėtų naudoti kitos programos.
• Atverti moduliai (Exposed Modules): Moduliai, kuriuos nuotolinė programa padaro prieinamus kitoms programoms.
• Bendrinami moduliai (Shared Modules): Moduliai, kurie yra bendrinami tarp pagrindinės ir nuotolinių programų, sumažinant dubliavimąsi ir pagerinant našumą.

Mikro-priekinių sąsajų įgyvendinimas su modulių federacija: Praktinis pavyzdys

Panagrinėkime paprastą el. prekybos programą su trimis mikro-priekinėmis sąsajomis: produktų katalogu, pirkinių krepšeliu ir vartotojo profiliu.

Kiekvieną mikro-priekinę sąsają kuria atskira komanda ir diegia nepriklausomai. Produktų katalogas sukurtas su „React“, pirkinių krepšelis su „Vue.js“, o vartotojo profilis su „Angular“. Pagrindinė programa veikia kaip pagrindinė (host) ir integruoja šias tris mikro-priekines sąsajas į vieną vartotojo sąsają.

1 žingsnis: Nuotolinių programų konfigūravimas

Pirma, turime sukonfigūruoti kiekvieną mikro-priekinę sąsają kaip nuotolinę programą. Tai apima modulių, kurie bus atverti, ir bendrinamų modulių, kurie bus naudojami, apibrėžimą.

Produktų katalogas (React)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'productCatalog',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ProductList': './src/components/ProductList',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
};

Šioje konfigūracijoje mes atveriame ProductList komponentą iš ./src/components/ProductList failo. Taip pat bendriname react ir react-dom modulius su pagrindine programa.

Pirkinių krepšelis (Vue.js)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'shoppingCart',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ShoppingCart': './src/components/ShoppingCart',
      },
      shared: ['vue'],
    }),
  ],
};

Čia mes atveriame ShoppingCart komponentą ir bendriname vue modulį.

Vartotojo profilis (Angular)

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'userProfile',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './UserProfile': './src/components/UserProfile',
      },
      shared: ['@angular/core', '@angular/common', '@angular/router'],
    }),
  ],
};

Mes atveriame UserProfile komponentą ir bendriname reikalingus „Angular“ modulius.

2 žingsnis: Pagrindinės programos konfigūravimas

Toliau turime sukonfigūruoti pagrindinę programą, kad ji naudotų modulius, kuriuos atveria nuotolinės programos. Tai apima nuotolinių programų apibrėžimą ir jų susiejimą su atitinkamais URL.

webpack.config.js:

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

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'mainApp',
      remotes: {
        productCatalog: 'productCatalog@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
        shoppingCart: 'shoppingCart@http://localhost:3002/remoteEntry.js',
        userProfile: 'userProfile@http://localhost:3003/remoteEntry.js',
      },
      shared: ['react', 'react-dom', 'vue', '@angular/core', '@angular/common', '@angular/router'],
    }),
  ],
};

Šioje konfigūracijoje apibrėžiame tris nuotolines programas: productCatalog, shoppingCart ir userProfile. Kiekviena nuotolinė programa yra susieta su jos remoteEntry.js failo URL. Taip pat bendriname bendras priklausomybes tarp visų mikro-priekinių sąsajų.

3 žingsnis: Modulių naudojimas pagrindinėje programoje

Galiausiai, pagrindinėje programoje galime naudoti modulius, kuriuos atveria nuotolinės programos. Tai apima modulių importavimą naudojant dinaminį importą ir jų atvaizdavimą atitinkamose vietose.

import React, { Suspense } from 'react';
const ProductList = React.lazy(() => import('productCatalog/ProductList'));
const ShoppingCart = React.lazy(() => import('shoppingCart/ShoppingCart'));
const UserProfile = React.lazy(() => import('userProfile/UserProfile'));

function App() {
  return (
    <div>
      <h1>El. prekybos programa</h1>
      <Suspense fallback={<div>Kraunamas produktų katalogas...</div>}>
        <ProductList />
      </Suspense>
      <Suspense fallback={<div>Kraunamas pirkinių krepšelis...</div>}>
        <ShoppingCart />
      <\Suspense>
      <Suspense fallback={<div>Kraunamas vartotojo profilis...</div>}>
        <UserProfile />
      </Suspense>
    </div>
  );
}

export default App;

Mes naudojame React.lazy ir Suspense, kad dinamiškai įkeltume modulius iš nuotolinių programų. Tai užtikrina, kad moduliai įkeliami tik tada, kai jų prireikia, taip pagerinant programos našumą.

Pažangesni aspektai ir gerosios praktikos

Nors modulių federacija suteikia galingą mechanizmą mikro-priekinių sąsajų įgyvendinimui, reikia atsižvelgti į keletą pažangesnių aspektų ir gerųjų praktikų.

Versijų valdymas ir suderinamumas

Bendrinant modulius tarp mikro-priekinių sąsajų, labai svarbu valdyti versijas ir užtikrinti suderinamumą. Skirtingos mikro-priekinės sąsajos gali turėti skirtingas priklausomybes arba reikalauti skirtingų bendrinamų modulių versijų. Semantinio versijavimo naudojimas ir kruopštus bendrinamų priklausomybių valdymas gali padėti išvengti konfliktų ir užtikrinti, kad mikro-priekinės sąsajos sklandžiai veiktų kartu.

Apsvarstykite įrankius, tokius kaip `@module-federation/automatic-vendor-federation`, kurie padeda automatizuoti bendrinamų priklausomybių valdymo procesą.

Būsenos valdymas

Būsenos bendrinimas tarp mikro-priekinių sąsajų gali būti sudėtingas. Skirtingos mikro-priekinės sąsajos gali turėti skirtingus būsenos valdymo sprendimus arba reikalauti skirtingos prieigos prie bendrinamos būsenos. Yra keletas būdų, kaip valdyti būseną mikro-priekinių sąsajų architektūroje, įskaitant:

• Bendrinamos būsenos bibliotekos: Naudojant bendrinamą būsenos biblioteką, pvz., „Redux“ ar „Zustand“, globaliai būsenai valdyti.
• Pasirinktiniai įvykiai: Naudojant pasirinktinius įvykius būsenos pasikeitimams tarp mikro-priekinių sąsajų perduoti.
• URL paremta būsena: Būsenos kodavimas URL adrese ir jos bendrinimas tarp mikro-priekinių sąsajų.

Geriausias požiūris priklauso nuo konkrečių programos poreikių ir susiejimo lygio tarp mikro-priekinių sąsajų.

Komunikacija tarp mikro-priekinių sąsajų

Mikro-priekinės sąsajos dažnai turi bendrauti tarpusavyje, kad apsikeistų duomenimis ar inicijuotų veiksmus. Yra keletas būdų tai pasiekti, įskaitant:

• Pasirinktiniai įvykiai: Naudojant pasirinktinius įvykius pranešimams tarp mikro-priekinių sąsajų siųsti.
• Bendrinamos paslaugos: Kuriant bendrinamas paslaugas, prie kurių gali prisijungti visos mikro-priekinės sąsajos.
• Pranešimų eilės: Naudojant pranešimų eilę asinchroninei komunikacijai tarp mikro-priekinių sąsajų.

Tinkamo komunikacijos mechanizmo pasirinkimas priklauso nuo sąveikų sudėtingumo ir norimo atsiejimo lygio tarp mikro-priekinių sąsajų.

Saugumo aspektai

Įgyvendinant mikro-priekines sąsajas, svarbu atsižvelgti į saugumo pasekmes. Kiekviena mikro-priekinė sąsaja turėtų būti atsakinga už savo saugumą, įskaitant autentifikavimą, autorizavimą ir duomenų patvirtinimą. Kodo ir duomenų bendrinimas tarp mikro-priekinių sąsajų turėtų būti atliekamas saugiai ir su atitinkamomis prieigos kontrolėmis.

Užtikrinkite tinkamą įvesties patvirtinimą ir sanitizavimą, kad išvengtumėte tarp svetainių scenarijų (XSS) pažeidžiamumų. Reguliariai atnaujinkite priklausomybes, kad ištaisytumėte saugumo spragas.

Testavimas ir stebėjimas

Mikro-priekinių sąsajų testavimas ir stebėjimas gali būti sudėtingesnis nei monolitinių programų testavimas ir stebėjimas. Kiekviena mikro-priekinė sąsaja turėtų būti testuojama atskirai, o integracijos testai turėtų būti atliekami siekiant užtikrinti, kad mikro-priekinės sąsajos veiktų kartu teisingai. Stebėjimas turėtų būti įdiegtas siekiant sekti kiekvienos mikro-priekinės sąsajos našumą ir būklę.

Įgyvendinkite „end-to-end“ testus, apimančius kelias mikro-priekines sąsajas, kad užtikrintumėte sklandžią vartotojo patirtį. Stebėkite programos našumo metrikas, kad nustatytumėte kliūtis ir sritis, kurias galima pagerinti.

Modulių federacija vs. Kiti mikro-priekinių sąsajų požiūriai

Nors modulių federacija yra galingas įrankis mikro-priekinėms sąsajoms kurti, tai nėra vienintelis galimas požiūris. Kiti paplitę mikro-priekinių sąsajų požiūriai apima:

• Integracija kūrimo metu: Mikro-priekinių sąsajų integravimas kūrimo metu naudojant įrankius, tokius kaip „Webpack“ ar „Parcel“.
• Integracija vykdymo metu su „iframe“: Mikro-priekinių sąsajų įterpimas į „iframe“.
• Žiniatinklio komponentai (Web Components): Žiniatinklio komponentų naudojimas kuriant pakartotinai naudojamus vartotojo sąsajos elementus, kurie gali būti bendrinami tarp mikro-priekinių sąsajų.
• Single-SPA: Karkaso, pvz., „Single-SPA“, naudojimas mikro-priekinių sąsajų maršrutizavimui ir orkestravimui valdyti.

Kiekvienas požiūris turi savo privalumų ir trūkumų, o geriausias požiūris priklauso nuo konkrečių programos poreikių.

Modulių federacija vs. „iframe“

„iframe“ suteikia stiprią izoliaciją, tačiau gali būti sudėtingi valdyti ir gali neigiamai paveikti našumą dėl kiekvieno „iframe“ pridėtinių išlaidų. Komunikacija tarp „iframe“ taip pat gali būti sudėtinga.

Modulių federacija siūlo sklandesnę integracijos patirtį su geresniu našumu ir lengvesne komunikacija tarp mikro-priekinių sąsajų. Tačiau ji reikalauja kruopštaus bendrinamų priklausomybių ir versijų valdymo.

Modulių federacija vs. Single-SPA

Single-SPA yra meta-karkasas, kuris suteikia vieningą požiūrį į mikro-priekinių sąsajų valdymą ir orkestravimą. Jis siūlo tokias funkcijas kaip bendrinamas kontekstas, maršrutizavimas ir būsenos valdymas.

Modulių federacija gali būti naudojama kartu su „Single-SPA“, siekiant sukurti lanksčią ir mastelio keitimui pritaikytą architektūrą sudėtingoms mikro-priekinių sąsajų programoms kurti.

Modulių federacijos panaudojimo atvejai

Modulių federacija puikiai tinka įvairiems panaudojimo atvejams, įskaitant:

• Didelės įmonių programos: Didelių, sudėtingų įmonių programų kūrimas ir palaikymas su keliomis komandomis.
• El. prekybos platformos: Modulinių ir mastelio keitimui pritaikytų el. prekybos platformų kūrimas su nepriklausomomis funkcijomis, tokiomis kaip produktų katalogai, pirkinių krepšeliai ir atsiskaitymo procesai.
• Turinio valdymo sistemos (TVS): Lanksčių ir išplečiamų TVS platformų kūrimas su pritaikomais turinio moduliais.
• Prietaisų skydeliai ir analizės platformos: Interaktyvių prietaisų skydelių ir analizės platformų kūrimas su nepriklausomais valdikliais ir vizualizacijomis.

Pavyzdžiui, apsvarstykime pasaulinę el. prekybos įmonę, tokią kaip „Amazon“. Jie galėtų naudoti modulių federaciją, kad suskaidytų savo svetainę į mažesnes, nepriklausomas mikro-priekines sąsajas, tokias kaip produktų puslapiai, pirkinių krepšelis, atsiskaitymo procesas ir vartotojo paskyros valdymo skiltis. Kiekvieną iš šių mikro-priekinių sąsajų galėtų kurti ir diegti atskiros komandos, kas leistų greitesnius kūrimo ciklus ir didesnį lankstumą. Jie galėtų naudoti skirtingas technologijas kiekvienai mikro-priekinei sąsajai, pavyzdžiui, „React“ produktų puslapiams, „Vue.js“ pirkinių krepšeliui ir „Angular“ atsiskaitymo procesui. Tai leidžia jiems išnaudoti kiekvienos technologijos stipriąsias puses ir pasirinkti geriausią įrankį konkrečiam darbui.

Kitas pavyzdys – tarptautinis bankas. Jie galėtų naudoti modulių federaciją kurdami bankininkystės platformą, pritaikytą specifiniams kiekvieno regiono poreikiams. Jie galėtų turėti skirtingas mikro-priekines sąsajas kiekvienam regionui su funkcijomis, kurios yra būdingos to regiono bankininkystės taisyklėms ir klientų pageidavimams. Tai leidžia jiems suteikti labiau individualizuotą ir aktualesnę patirtį savo klientams.

Išvada

Modulių federacija siūlo galingą ir lankstų požiūrį į mikro-priekinių sąsajų kūrimą. Ji leidžia komandoms dirbti nepriklausomai, diegti nepriklausomai ir pasirinkti technologijas, geriausiai tinkančias jų poreikiams. Bendrinant kodą ir priklausomybes, modulių federacija gali sutrumpinti kūrimo laiką, pagerinti našumą ir supaprastinti kūrimo procesą.

Nors modulių federacija turi savo iššūkių, tokių kaip versijų valdymas ir būsenos valdymas, juos galima išspręsti kruopščiai planuojant ir naudojant tinkamus įrankius bei metodus. Laikydamiesi gerųjų praktikų ir atsižvelgdami į šiame vadove aptartus pažangesnius aspektus, galite sėkmingai įgyvendinti mikro-priekines sąsajas su modulių federacija ir kurti mastelio keitimui pritaikytas, prižiūrimas ir nepriklausomas priekinės sąsajos programas.

Kadangi žiniatinklio kūrimo pasaulis ir toliau vystosi, mikro-priekinės sąsajos tampa vis svarbesniu architektūriniu modeliu. Modulių federacija suteikia tvirtą pagrindą mikro-priekinių sąsajų kūrimui ir yra vertingas įrankis bet kuriam priekinės sąsajos kūrėjui, siekiančiam kurti modernias, mastelio keitimui pritaikytas žiniatinklio programas.