Frontend mikro-frontendu moduļu izšķiršana: starplietotņu atkarību pārvaldības apgūšana

Mikro-frontendu ieviešana ir revolucionizējusi veidu, kā tiek veidotas un uzturētas liela mēroga tīmekļa lietotnes. Sadalot monolītas frontend lietotnes mazākās, neatkarīgi izvietojamās vienībās, izstrādes komandas var sasniegt lielāku elastību, mērogojamību un komandas autonomiju. Tomēr, pieaugot mikro-frontendu skaitam, pieaug arī sarežģītība, pārvaldot atkarības starp šīm neatkarīgajām lietotnēm. Tieši šeit frontend mikro-frontendu moduļu izšķiršana un stabila starplietotņu atkarību pārvaldība kļūst par vissvarīgāko.

Globālai auditorijai šo jēdzienu izpratne ir ļoti svarīga. Dažādos reģionos, tirgos un komandās var būt atšķirīgi tehnoloģiju komplekti, normatīvās prasības un izstrādes metodoloģijas. Efektīva moduļu izšķiršana nodrošina, ka neatkarīgi no ģeogrāfiskā sadalījuma vai komandas specializācijas, mikro-frontendi var netraucēti mijiedarboties un koplietot resursus, neradot konfliktus vai veiktspējas problēmas.

Mikro-frontendu ainava un atkarību izaicinājumi

Mikro-frontendi būtībā katru frontend lietotni uzskata par atsevišķu, neatkarīgi izvietojamu vienību. Šis arhitektūras stils atspoguļo mikropakalpojumu principus backend izstrādē. Mērķis ir:

• Uzlabot mērogojamību: Atsevišķas komandas var strādāt pie saviem mikro-frontendiem un tos izvietot, neietekmējot citas.
• Uzlabot uzturamību: Mazākas kodu bāzes ir vieglāk saprast, testēt un refaktorēt.
• Palielināt komandas autonomiju: Komandas var izvēlēties savus tehnoloģiju komplektus un izstrādes ciklus.
• Nodrošināt ātrāku iterāciju: Neatkarīgas izvietošanas samazina risku un laiku, kas nepieciešams funkciju izlaišanai.

Neskatoties uz šīm priekšrocībām, rodas būtisks izaicinājums, kad šīm neatkarīgi izstrādātajām vienībām ir nepieciešams sazināties vai koplietot kopīgas komponentes, utilītas vai biznesa loģiku. Tas noved pie galvenās starplietotņu atkarību pārvaldības problēmas. Iedomājieties e-komercijas platformu ar atsevišķiem mikro-frontendiem produktu sarakstam, grozam, apmaksai un lietotāja profilam. Produktu sarakstam varētu būt nepieciešama piekļuve koplietotām UI komponentēm, piemēram, pogām vai ikonām, savukārt grozs un apmaksa varētu koplietot loģiku valūtas formatēšanai vai piegādes aprēķiniem. Ja katrs mikro-frontends pārvalda šīs atkarības izolēti, tas var novest pie:

• Atkarību elles: Vienas un tās pašas bibliotēkas dažādu versiju iekļaušana, kas noved pie konfliktiem un palielinātiem pakotņu izmēriem.
• Koda dublēšanās: Kopīgu funkcionalitāšu atkārtota implementēšana vairākos mikro-frontendos.
• Neatbilstošas lietotāja saskarnes: Atšķirības koplietoto komponentu implementācijās, kas rada vizuālas neatbilstības.
• Uzturēšanas murgi: Koplietotas atkarības atjaunināšana, kas prasa izmaiņas daudzās lietotnēs.

Moduļu izšķiršanas izpratne mikro-frontendu kontekstā

Moduļu izšķiršana ir process, kurā JavaScript izpildlaiks (vai būvēšanas rīks, piemēram, Webpack vai Rollup) atrod un ielādē kodu konkrētam modulim, ko pieprasa cits modulis. Tradicionālā frontend lietotnē šis process ir salīdzinoši vienkāršs. Tomēr mikro-frontendu arhitektūrā, kur integrētas vairākas lietotnes, izšķiršanas process kļūst sarežģītāks.

Galvenie apsvērumi moduļu izšķiršanai mikro-frontendos ietver:

• Koplietotās bibliotēkas: Kā vairāki mikro-frontendi piekļūst un izmanto vienu un to pašu bibliotēkas versiju (piemēram, React, Vue, Lodash), katram neiekļaujot savu kopiju?
• Koplietotās komponentes: Kā vienam mikro-frontendam izstrādātas UI komponentes var padarīt pieejamas un konsekventi izmantojamas citiem?
• Koplietotās utilītas: Kā tiek eksponētas un patērētas kopīgas funkcijas, piemēram, API klienti vai datu formatēšanas rīki?
• Versiju konflikti: Kādas stratēģijas tiek izmantotas, lai novērstu vai pārvaldītu situācijas, kad dažādiem mikro-frontendiem ir nepieciešamas pretrunīgas vienas un tās pašas atkarības versijas?

Starplietotņu atkarību pārvaldības stratēģijas

Efektīva starplietotņu atkarību pārvaldība ir veiksmīgas mikro-frontendu implementācijas pamats. Var izmantot vairākas stratēģijas, katrai no tām ir savi kompromisi. Šīs stratēģijas bieži ietver būvēšanas laika un izpildlaika pieeju kombināciju.

1. Koplietoto atkarību pārvaldība (atkarību eksternalizēšana)

Viena no visbiežāk sastopamajām un efektīvākajām stratēģijām ir koplietoto atkarību eksternalizēšana. Tas nozīmē, ka tā vietā, lai katrs mikro-frontends iekļautu savu kopīgo bibliotēku kopiju, šīs bibliotēkas tiek padarītas pieejamas globāli vai konteinera līmenī.

Kā tas darbojas:

• Būvēšanas rīku konfigurācija: Būvēšanas rīkus, piemēram, Webpack vai Rollup, var konfigurēt, lai noteiktus moduļus uzskatītu par "externals". Kad mikro-frontends pieprasa šādu moduli, būvēšanas rīks to neiekļauj pakotnē. Tā vietā tas pieņem, ka moduli nodrošinās izpildlaika vide.
• Konteinera lietotne: Vecāka vai "konteinera" lietotne (vai specializēts apvalks) ir atbildīga par šo koplietoto atkarību ielādi un nodrošināšanu. Šis konteiners var būt vienkārša HTML lapa, kas ietver skriptu tagus kopīgām bibliotēkām, vai sarežģītāks lietotnes apvalks, kas dinamiski ielādē atkarības.
• Module Federation (Webpack 5+): Šī ir spēcīga Webpack 5 funkcija, kas ļauj JavaScript lietotnēm dinamiski ielādēt kodu no citām lietotnēm izpildlaikā. Tā lieliski tiek galā ar atkarību un pat komponentu koplietošanu starp neatkarīgi būvētām lietotnēm. Tā nodrošina skaidrus mehānismus atkarību koplietošanai, ļaujot attālinātām lietotnēm patērēt moduļus, ko eksponējusi saimnieklietotne, un otrādi. Tas ievērojami samazina dublētas atkarības un nodrošina konsekvenci.

Piemērs:

Apsveriet divus mikro-frontendus, 'ProductPage' un 'UserProfile', abi izveidoti ar React. Ja abi mikro-frontendi iekļauj savu React versiju, gala lietotnes pakotnes izmērs būs ievērojami lielāks. Eksternalizējot React un padarot to pieejamu caur konteinera lietotni (piemēram, caur CDN saiti vai konteinera ielādētu koplietotu pakotni), abi mikro-frontendi var koplietot vienu React instanci, samazinot ielādes laikus un atmiņas patēriņu.

Ieguvumi:

• Samazināti pakotņu izmēri: Ievērojami samazina kopējo JavaScript datu apjomu lietotājiem.
• Uzlabota veiktspēja: Ātrāki sākotnējās ielādes laiki, jo nepieciešams lejupielādēt un parsēt mazāk resursu.
• Konsekventas bibliotēku versijas: Nodrošina, ka visi mikro-frontendi izmanto vienu un to pašu koplietoto bibliotēku versiju, novēršot izpildlaika konfliktus.

Izaicinājumi:

• Versiju pārvaldība: Koplietoto atkarību atjaunināšana dažādos mikro-frontendos prasa rūpīgu koordināciju. "Breaking change" koplietotā bibliotēkā var būt plaša ietekme.
• Konteinera piesaiste: Konteinera lietotne kļūst par centrālu atkarību punktu, kas var radīt sava veida piesaisti, ja netiek labi pārvaldīta.
• Sākotnējā iestatīšanas sarežģītība: Būvēšanas rīku un konteinera lietotnes konfigurēšana var būt sarežģīta.

2. Koplietotās komponentu bibliotēkas

Papildus bibliotēkām komandas bieži izstrādā atkārtoti lietojamas UI komponentes (piemēram, pogas, modālos logus, formas elementus), kurām jābūt konsekventām visā lietotnē. To veidošana kā atsevišķa, versiju kontrolēta pakotne ("dizaina sistēma" vai "komponentu bibliotēka") ir stabila pieeja.

Kā tas darbojas:

• Pakotņu pārvaldība: Komponentu bibliotēka tiek izstrādāta un publicēta kā pakotne privātā vai publiskā pakotņu reģistrā (piemēram, npm, Yarn).
• Instalēšana: Katrs mikro-frontends, kam nepieciešamas šīs komponentes, instalē bibliotēku kā parastu atkarību.
• Konsekvents API un stils: Bibliotēka nodrošina konsekventu API savām komponentēm un bieži ietver koplietotus stila mehānismus, nodrošinot vizuālu viendabīgumu.

Piemērs:

Globālam mazumtirdzniecības uzņēmumam varētu būt komponentu bibliotēka "pogām". Šī bibliotēka varētu ietvert dažādus variantus (primārais, sekundārais, atspējots), izmērus un pieejamības funkcijas. Katrs mikro-frontends – vai tas būtu produktu attēlošanai Āzijā, apmaksai Eiropā vai lietotāju atsauksmēm Ziemeļamerikā – importētu un izmantotu to pašu 'Button' komponenti no šīs koplietotās bibliotēkas. Tas nodrošina zīmola konsekvenci un samazina lieku UI izstrādes darbu.

Ieguvumi:

• UI konsekvence: Garantē vienotu izskatu un darbību visos mikro-frontendos.
• Koda atkārtota izmantošana: Izvairās no riteņa izgudrošanas no jauna attiecībā uz kopīgiem UI elementiem.
• Ātrāka izstrāde: Izstrādātāji var izmantot iepriekš izveidotas, pārbaudītas komponentes.

Izaicinājumi:

• Versiju paaugstināšana: Komponentu bibliotēkas atjaunināšana prasa rūpīgu plānošanu, jo tā var ieviest "breaking changes" patērējošos mikro-frontendos. Semantiskās versiju kontroles stratēģija ir būtiska.
• Tehnoloģiju piesaiste: Ja komponentu bibliotēka ir veidota ar konkrētu ietvaru (piemēram, React), visiem patērējošajiem mikro-frontendiem varētu būt jāpieņem šis ietvars vai jāpaļaujas uz ietvaru neatkarīgiem risinājumiem.
• Būvēšanas laiki: Ja komponentu bibliotēka ir liela vai tai ir daudz atkarību, tā var palielināt atsevišķu mikro-frontendu būvēšanas laikus.

3. Izpildlaika integrācija, izmantojot Module Federation

Kā minēts iepriekš, Webpack's Module Federation ir revolucionārs risinājums mikro-frontendu arhitektūrām. Tas ļauj dinamiski koplietot kodu starp neatkarīgi būvētām un izvietotām lietotnēm.

Kā tas darbojas:

• Moduļu eksponēšana: Viens mikro-frontends ("saimnieks") var "eksponēt" noteiktus moduļus (komponentes, utilītas), kurus citi mikro-frontendi ("attālinātie") var patērēt izpildlaikā.
• Dinamiskā ielāde: Attālinātie var dinamiski ielādēt šos eksponētos moduļus pēc nepieciešamības, tiem neesot daļai no attālinātā sākotnējās būvēšanas.
• Koplietotās atkarības: Module Federation ir iebūvēti mehānismi, lai gudri koplietotu atkarības. Kad vairākas lietotnes paļaujas uz vienu un to pašu atkarību, Module Federation nodrošina, ka tiek ielādēta un koplietota tikai viena instance.

Piemērs:

Iedomājieties ceļojumu rezervēšanas platformu. "Lidojumu" mikro-frontends varētu eksponēt `FlightSearchWidget` komponenti. "Viesnīcu" mikro-frontends, kuram arī nepieciešama līdzīga meklēšanas funkcionalitāte, var dinamiski importēt un izmantot šo `FlightSearchWidget` komponenti. Turklāt, ja abi mikro-frontendi izmanto vienu un to pašu datumu atlasītāja bibliotēkas versiju, Module Federation nodrošinās, ka tiek ielādēta tikai viena datumu atlasītāja instance abās lietotnēs.

Ieguvumi:

• Patiesa dinamiskā koplietošana: Nodrošina gan koda, gan atkarību koplietošanu izpildlaikā, pat starp dažādiem būvēšanas procesiem.
• Elastīga integrācija: Ļauj veidot sarežģītus integrācijas modeļus, kur mikro-frontendi var būt atkarīgi viens no otra.
• Samazināta dublēšanās: Efektīvi pārvalda koplietotās atkarības, samazinot pakotņu izmērus.

Izaicinājumi:

• Sarežģītība: Module Federation iestatīšana un pārvaldība var būt sarežģīta, prasot rūpīgu gan saimnieka, gan attālināto lietotņu konfigurāciju.
• Izpildlaika kļūdas: Ja moduļu izšķiršana neizdodas izpildlaikā, to var būt grūti atkļūdot, īpaši sadalītās sistēmās.
• Versiju neatbilstības: Lai gan tas palīdz ar koplietošanu, joprojām ir svarīgi nodrošināt saderīgas eksponēto moduļu un to atkarību versijas.

4. Centralizēts moduļu reģistrs/katalogs

Ļoti lielām organizācijām ar daudziem mikro-frontendiem var būt grūti uzturēt skaidru pārskatu par pieejamajiem koplietotajiem moduļiem un to versijām. Centralizēts reģistrs vai katalogs var kalpot kā vienots patiesības avots.

Kā tas darbojas:

• Atklājamība: Sistēma, kurā komandas var reģistrēt savus koplietotos moduļus, komponentes vai utilītas, kopā ar metadatiem, piemēram, versiju, atkarībām un lietošanas piemēriem.
• Pārvaldība: Nodrošina ietvaru koplietoto resursu pārskatīšanai un apstiprināšanai, pirms tie tiek padarīti pieejami citām komandām.
• Standardizācija: Veicina kopīgu modeļu un labāko prakšu pieņemšanu koplietojamu moduļu veidošanai.

Piemērs:

Daudznacionālam finanšu pakalpojumu uzņēmumam varētu būt "Komponentu kataloga" lietotne. Izstrādātāji var pārlūkot UI elementus, API klientus vai utilītu funkcijas. Katrs ieraksts detalizēti aprakstītu pakotnes nosaukumu, versiju, autoru komandu un instrukcijas, kā to integrēt savā mikro-frontendā. Tas ir īpaši noderīgi globālām komandām, kur zināšanu apmaiņa starp kontinentiem ir vitāli svarīga.

Ieguvumi:

• Uzlabota atklājamība: Atvieglo izstrādātājiem esošo koplietoto resursu atrašanu un atkārtotu izmantošanu.
• Uzlabota pārvaldība: Veicina kontroli pār to, kādi koplietotie moduļi tiek ieviesti ekosistēmā.
• Zināšanu apmaiņa: Veicina sadarbību un samazina liekus centienus sadalītās komandās.

Izaicinājumi:

• Papildu darbs: Šāda reģistra izveide un uzturēšana rada papildu darbu izstrādes procesā.
• Pieņemšana: Prasa aktīvu visu izstrādes komandu līdzdalību un disciplīnu, lai uzturētu reģistru aktuālu.
• Rīkkopa: Var būt nepieciešami pielāgoti rīki vai integrācija ar esošajām pakotņu pārvaldības sistēmām.

Labākās prakses globālai mikro-frontendu atkarību pārvaldībai

Ieviešot mikro-frontendu arhitektūras dažādās globālās komandās, ir svarīgi ievērot vairākas labākās prakses:

• Noteikt skaidru atbildību: Definējiet, kuras komandas ir atbildīgas par kuriem koplietotajiem moduļiem vai bibliotēkām. Tas novērš neskaidrības un nodrošina atbildību.
• Pieņemt semantisko versiju kontroli: Stingri ievērojiet semantisko versiju kontroli (SemVer) visām koplietotajām pakotnēm un moduļiem. Tas ļauj patērētājiem saprast potenciālo ietekmi, atjauninot atkarības.
• Automatizēt atkarību pārbaudes: Integrējiet rīkus savos CI/CD cauruļvados, kas automātiski pārbauda versiju konfliktus vai novecojušas koplietotās atkarības visos mikro-frontendos.
• Rūpīgi dokumentēt: Uzturiet visaptverošu dokumentāciju visiem koplietotajiem moduļiem, ieskaitot to API, lietošanas piemērus un versiju kontroles stratēģijas. Tas ir kritiski svarīgi globālām komandām, kas darbojas dažādās laika joslās un ar dažādiem zināšanu līmeņiem.
• Investēt stabilā CI/CD cauruļvadā: Labi ieeļļots CI/CD process ir pamats mikro-frontendu un to koplietoto atkarību izvietošanas un atjauninājumu pārvaldībai. Automatizējiet testēšanu, būvēšanu un izvietošanu, lai samazinātu manuālas kļūdas.
• Apsvērt ietvara izvēles ietekmi: Lai gan mikro-frontendi pieļauj tehnoloģiju daudzveidību, būtiskas atšķirības pamata ietvaros (piemēram, React vs. Angular) var sarežģīt koplietoto atkarību pārvaldību. Kur iespējams, mērķējiet uz saderību vai izmantojiet ietvaru neatkarīgas pieejas galvenajiem koplietotajiem resursiem.
• Prioritizēt veiktspēju: Nepārtraukti uzraugiet pakotņu izmērus un lietotnes veiktspēju. Rīki, piemēram, Webpack Bundle Analyzer, var palīdzēt identificēt jomas, kurās atkarības tiek nevajadzīgi dublētas.
• Veicināt komunikāciju: Izveidojiet skaidrus komunikācijas kanālus starp komandām, kas atbildīgas par dažādiem mikro-frontendiem un koplietotajiem moduļiem. Regulāras sinhronizācijas var novērst nesaskaņotus atkarību atjauninājumus.
• Ieviest progresīvo uzlabošanu: Kritiskām funkcionalitātēm apsveriet iespēju tās veidot tā, lai tās varētu graciozi degradēties, ja noteiktas koplietotās atkarības nav pieejamas vai neizdodas izpildlaikā.
• Izmantot Monorepo kohēzijai (pēc izvēles, bet ieteicams): Daudzām organizācijām mikro-frontendu un to koplietoto atkarību pārvaldība monorepo (piemēram, izmantojot Lerna vai Nx) var vienkāršot versiju kontroli, lokālo izstrādi un atkarību saistīšanu. Tas nodrošina vienu vietu, kur pārvaldīt visu frontend ekosistēmu.

Globāli apsvērumi atkarību pārvaldībā

Strādājot ar starptautiskām komandām, spēlē nāk papildu faktori:

• Laika joslu atšķirības: Koplietoto atkarību atjauninājumu koordinēšana vairākās laika joslās prasa rūpīgu plānošanu un skaidrus komunikācijas protokolus. Automatizēti procesi šeit ir nenovērtējami.
• Tīkla latentums: Mikro-frontendiem, kas dinamiski ielādē atkarības (piemēram, izmantojot Module Federation), tīkla latentums starp lietotāju un serveriem, kas mitina šīs atkarības, var ietekmēt veiktspēju. Apsveriet koplietoto moduļu izvietošanu globālā CDN vai malu kešatmiņas izmantošanu.
• Lokalizācija un internacionalizācija (i18n/l10n): Koplietotajām bibliotēkām un komponentēm jābūt izstrādātām, domājot par internacionalizāciju. Tas nozīmē atdalīt UI tekstu no koda un izmantot stabilas i18n bibliotēkas, kuras var patērēt visi mikro-frontendi.
• Kultūras nianses UI/UX: Lai gan koplietota komponentu bibliotēka veicina konsekvenci, ir svarīgi atļaut nelielas korekcijas, ja to prasa kultūras preferences vai normatīvās prasības (piemēram, datu privātums ES ar GDPR). Tas var ietvert konfigurējamus komponentu aspektus vai atsevišķas, reģionam specifiskas komponentes ļoti lokalizētām funkcijām.
• Izstrādātāju prasmju kopums: Nodrošiniet, ka dokumentācija un apmācību materiāli par koplietotajiem moduļiem ir pieejami un saprotami izstrādātājiem ar dažādu tehnisko pieredzi un pieredzes līmeni.

Rīki un tehnoloģijas

Vairāki rīki un tehnoloģijas ir noderīgi mikro-frontendu atkarību pārvaldībā:

• Module Federation (Webpack 5+): Kā jau apspriests, spēcīgs izpildlaika risinājums.
• Lerna / Nx: Monorepo rīki, kas palīdz pārvaldīt vairākas pakotnes vienā repozitorijā, racionalizējot atkarību pārvaldību, versiju kontroli un publicēšanu.
• npm / Yarn / pnpm: Pakotņu pārvaldnieki, kas ir būtiski atkarību instalēšanai, publicēšanai un pārvaldībai.
• Bit: Rīkkopa komponentu vadītai izstrādei, kas ļauj komandām neatkarīgi veidot, koplietot un patērēt komponentes starp projektiem.
• Single-SPA / FrintJS: Ietvari, kas palīdz orķestrēt mikro-frontendus, bieži nodrošinot mehānismus koplietoto atkarību pārvaldībai lietotnes līmenī.
• Storybook: Lielisks rīks UI komponentu izstrādei, dokumentēšanai un testēšanai izolācijā, bieži izmantots koplietoto komponentu bibliotēku veidošanai.

Noslēgums

Frontend mikro-frontendu moduļu izšķiršana un starplietotņu atkarību pārvaldība nav triviāli izaicinājumi. Tie prasa rūpīgu arhitektūras plānošanu, stabilus rīkus un disciplinētas izstrādes prakses. Globālām organizācijām, kas pieņem mikro-frontendu paradigmu, šo aspektu apgūšana ir atslēga mērogojamu, uzturamu un augstas veiktspējas lietotņu veidošanai.

Izmantojot stratēģijas, piemēram, kopīgo bibliotēku eksternalizēšanu, koplietoto komponentu bibliotēku izstrādi, izpildlaika risinājumu, piemēram, Module Federation, izmantošanu un skaidras pārvaldības un dokumentācijas izveidi, izstrādes komandas var efektīvi pārvarēt starplietotņu atkarību sarežģītības. Investīcijas šajās praksēs atmaksāsies ar izstrādes ātrumu, lietotnes stabilitāti un jūsu mikro-frontendu ceļojuma kopējo veiksmi, neatkarīgi no jūsu komandas ģeogrāfiskā sadalījuma.