Frontend mikropakalpojumi: uz komponentēm balstīta pakalpojumu arhitektūra globālai mērogojamībai

Mūsdienu arvien sarežģītākajā un globāli aptverošajā tīmekļa lietotņu vidē tradicionālās monolītās frontend arhitektūras bieži nespēj tikt līdzi mainīgajām biznesa prasībām un augošajam lietotāju skaitam. Frontend mikropakalpojumi, zināmi arī kā mikro frontends, piedāvā pārliecinošu alternatīvu, sadalot lielas frontend lietotnes mazākās, neatkarīgās un izvietojamās vienībās. Šī uz komponentēm balstītā pakalpojumu arhitektūra sniedz daudzas priekšrocības, tostarp uzlabotu mērogojamību, uzturamību un izstrādes komandu autonomiju, kas galu galā nodrošina labāku lietotāja pieredzi globālai auditorijai.

Kas ir Frontend mikropakalpojumi?

Frontend mikropakalpojumi ir arhitektūras pieeja, kurā frontend lietotne tiek sadalīta mazākās, neatkarīgās un izvietojamās vienībās, katra atbildīga par konkrētu biznesa domēnu vai funkciju. Šīs vienības, bieži sauktas par mikro frontends vai komponentēm, var izstrādāt un izvietot neatkarīgi dažādas komandas, izmantojot dažādas tehnoloģijas. Galvenā ideja ir piemērot mikropakalpojumu principus, kas tradicionāli tiek izmantoti backend, arī frontend daļai.

Atšķirībā no tradicionālajiem monolītajiem frontend, kur viss kods atrodas vienā koda bāzē, frontend mikropakalpojumi veicina modulārāku un vājāk saistītu arhitektūru. Katru mikro frontendu var uzskatīt par pašpietiekamu lietotni ar savu tehnoloģiju kopumu, būvēšanas procesu un izvietošanas cauruļvadu. Tas nodrošina lielāku elastību un autonomiju izstrādē, kā arī uzlabotu noturību un mērogojamību.

Analogiija: Iedomājieties lielu e-komercijas vietni. Viena monolīta frontend lietotnes vietā jums varētu būt atsevišķi mikro frontendi priekš:

• Produktu kataloga: Atbildīgs par produktu sarakstu un detaļu attēlošanu.
• Iepirkumu groza: Pārvalda preču pievienošanu, noņemšanu un modificēšanu grozā.
• Norēķināšanās: Apstrādā maksājumus un pārvalda pasūtījuma apstiprināšanu.
• Lietotāja konta: Pārvalda lietotāju profilus, pasūtījumus un preferences.

Katru no šiem mikro frontendiem var izstrādāt un izvietot neatkarīgi, ļaujot komandām ātri veikt izmaiņas un koncentrēties uz konkrētām lietotnes jomām.

Frontend mikropakalpojumu priekšrocības

Frontend mikropakalpojumu arhitektūras pieņemšana piedāvā vairākas būtiskas priekšrocības, īpaši lielām un sarežģītām tīmekļa lietotnēm, kas apkalpo globālu auditoriju:

1. Palielināta mērogojamība

Mikro frontendi ļauj neatkarīgi mērogot konkrētas lietotnes daļas, pamatojoties uz to individuālajiem trafika modeļiem un resursu prasībām. Piemēram, produktu katalogs izpārdošanas laikā var piedzīvot ievērojami lielāku trafiku, kamēr lietotāja konta sadaļa paliek relatīvi stabila. Ar mikro frontendiem jūs varat mērogot produktu katalogu neatkarīgi, neietekmējot citu lietotnes daļu veiktspēju. Tas ir būtiski, lai apstrādātu slodzes maksimumus un nodrošinātu vienmērīgu lietotāja pieredzi dažādos pasaules reģionos. Piemēram, jūs varat izvietot vairāk produktu kataloga mikro frontenda instanču reģionos, kur ir lielāks pieprasījums, piemēram, Vientuļnieku dienas laikā Āzijā vai Melnās piektdienas laikā Ziemeļamerikā.

2. Uzlabota uzturamība

Mazākus, pašpietiekamus mikro frontendus ir vieglāk saprast, testēt un uzturēt salīdzinājumā ar lielu, monolītu koda bāzi. Izmaiņas, kas veiktas vienā mikro frontendā, ar mazāku varbūtību radīs regresijas vai salauzīs citas lietotnes daļas. Tas samazina izvietošanas risku un vienkāršo atkļūdošanas procesu. Dažādas komandas var strādāt pie dažādiem mikro frontendiem vienlaicīgi, netraucējot viena otras darbam, kas noved pie ātrākiem izstrādes cikliem un uzlabotas koda kvalitātes.

3. Tehnoloģiju daudzveidība un elastība

Frontend mikropakalpojumi ļauj komandām izvēlēties labāko tehnoloģiju kopumu katram atsevišķam mikro frontendam, pamatojoties uz tā specifiskajām prasībām. Tas nozīmē, ka jūs varat izmantot React vienam mikro frontendam, Angular citam un Vue.js trešajam, ja tas ir jēgpilni jūsu organizācijai un konkrētajām komponentēm, kas tiek veidotas. Šī elastība ļauj vieglāk pieņemt jaunas tehnoloģijas un izvairīties no piesaistes vienam tehnoloģiju kopumam. Komandas var eksperimentēt ar jaunām ietvara programmām un bibliotēkām, neietekmējot visu lietotni. Iedomājieties scenāriju, kur komanda vēlas ieviest modernu UI bibliotēku, piemēram, Svelte. Ar mikro frontenda arhitektūru viņi var ieviest Svelte konkrētā komponentē (piemēram, jaunā mārketinga kampaņas galvenajā lapā), nepārrakstot visu lietotni.

4. Uzlabota komandu autonomija

Ar mikro frontendiem komandas var strādāt neatkarīgi pie saviem attiecīgajiem mikro frontendiem, nepaļaujoties uz citām komandām vai gaidot koda sapludināšanu. Tas palielina komandu autonomiju un ļauj tām ātri veikt izmaiņas un biežāk piegādāt vērtību. Katra komanda var pārvaldīt savu pilnu izstrādes dzīves ciklu, sākot no izstrādes un testēšanas līdz izvietošanai un uzraudzībai. Tas samazina komunikācijas izmaksas un uzlabo kopējo izstrādes ātrumu. Piemēram, komanda, kas specializējas veiktspējas optimizācijā, varētu koncentrēties tikai uz konkrēta mikro frontenda (piemēram, meklēšanas komponentes) optimizēšanu, lai uzlabotu ielādes laiku lietotājiem reģionos ar lēnāku interneta savienojumu.

5. Ātrāki izvietošanas cikli

Neatkarīga mikro frontendu izvietošana nozīmē, ka jūs varat biežāk izlaist jaunas funkcijas un kļūdu labojumus, neizvietojot visu lietotni no jauna. Tas ļauj ātrāk veikt izmaiņas un saņemt atgriezenisko saiti. Mazākas izvietošanas ir arī mazāk riskantas un vieglāk atsaucamas, ja kaut kas noiet greizi. Jūs varat izvietot atjauninājumus vienam mikro frontendam vairākas reizes dienā, neietekmējot pārējās lietotnes daļas. Kļūdas labojums maksājumu vārtejā, piemēram, var tikt izvietots nekavējoties, neprasot pilnu izlaišanas ciklu.

6. Koda atkārtota izmantošana

Lai gan ne vienmēr tas ir galvenais virzītājspēks, mikro frontendu arhitektūras var veicināt koda atkārtotu izmantošanu starp dažādiem mikro frontendiem. Izveidojot koplietojamu komponenšu bibliotēku, komandas var koplietot kopīgus UI elementus un loģiku, samazinot dublēšanos un nodrošinot konsekvenci visā lietotnē. To var panākt, izmantojot tīmekļa komponentes vai citus komponenšu koplietošanas mehānismus. Piemēram, standarta pogas komponente ar konkrētām zīmola vadlīnijām var tikt koplietota visos mikro frontendos, lai uzturētu konsekventu lietotāja pieredzi.

Frontend mikropakalpojumu izaicinājumi

Lai gan frontend mikropakalpojumi piedāvā daudzas priekšrocības, tie arī rada dažus izaicinājumus, kas ir rūpīgi jāapsver:

1. Palielināta sarežģītība

Frontend lietotnes sadalīšana vairākos mikro frontendos rada papildu sarežģītību arhitektūras, izvietošanas un komunikācijas ziņā. Atkarību pārvaldīšana starp mikro frontendiem, konsekvences nodrošināšana visā lietotnē un izvietošanas koordinēšana var būt sarežģīta. Jums ir jāizveido skaidri komunikācijas kanāli un sadarbības procesi starp komandām, lai izvairītos no konfliktiem un nodrošinātu vienotu lietotāja pieredzi.

2. Operacionālās izmaksas

Vairāku mikro frontendu izvietošana un pārvaldīšana prasa sarežģītāku infrastruktūru un DevOps iestatījumus. Jums ir jāautomatizē katra mikro frontenda būvēšana, izvietošana un uzraudzība. Tas var palielināt operacionālās izmaksas un prasīt specializētas prasmes. Robustu uzraudzības un brīdināšanas sistēmu ieviešana ir būtiska, lai ātri identificētu un atrisinātu problēmas jebkurā no mikro frontendiem.

3. Komunikācija un integrācija

Mikro frontendiem ir jāsazinās un jāintegrējas savā starpā, lai nodrošinātu nevainojamu lietotāja pieredzi. To var panākt, izmantojot dažādas metodes, piemēram:

• Koplietota stāvokļa pārvaldība: Izmantojot koplietojamu stāvokļa pārvaldības bibliotēku, lai sinhronizētu datus starp mikro frontendiem.
• Pielāgoti notikumi (events): Izmantojot pielāgotus notikumus, lai aktivizētu darbības citos mikro frontendos.
• Koplietota maršrutēšana (routing): Izmantojot koplietojamu maršrutētāju, lai pārvietotos starp mikro frontendiem.
• Iframe: Iegulstot mikro frontendus iekš iframe (lai gan šai pieejai ir ierobežojumi).

Pareizas komunikācijas un integrācijas stratēģijas izvēle ir būtiska, lai nodrošinātu vienmērīgu un konsekventu lietotāja pieredzi. Izvēloties komunikācijas pieeju, apsveriet kompromisus starp vāju saistību un veiktspēju.

4. Veiktspējas apsvērumi

Vairāku mikro frontendu ielāde var ietekmēt veiktspēju, ja tas netiek darīts uzmanīgi. Jums ir jāoptimizē katra mikro frontenda ielāde un renderēšana, lai minimizētu ietekmi uz lapas ielādes laiku. Tas var ietvert tādas metodes kā koda sadalīšana, slinkā ielāde un kešatmiņas izmantošana. Satura piegādes tīkla (CDN) izmantošana, lai globāli izplatītu statiskos resursus, var arī uzlabot veiktspēju lietotājiem dažādos reģionos.

5. Šķērsgriezuma jautājumi

Šķērsgriezuma jautājumu, piemēram, autentifikācijas, autorizācijas un internacionalizācijas, risināšana mikro frontenda arhitektūrā var būt sarežģītāka. Jums ir jāizveido konsekventa pieeja šo jautājumu risināšanai visos mikro frontendos. Tas varētu ietvert koplietojama autentifikācijas pakalpojuma, centralizētas autorizācijas politikas un kopīgas internacionalizācijas bibliotēkas izmantošanu. Piemēram, konsekventas datuma un laika formatēšanas nodrošināšana dažādos mikro frontendos ir būtiska globālai auditorijai.

6. Sākotnējais ieguldījums

Pāreja no monolīta frontenda uz mikro frontenda arhitektūru prasa ievērojamu sākotnējo ieguldījumu. Jums ir jāiegulda laiks un resursi esošās koda bāzes pārveidošanā, infrastruktūras izveidē un komandu apmācībā. Pirms šī ceļa uzsākšanas ir svarīgi rūpīgi izvērtēt izmaksas un ieguvumus. Apsveriet iespēju sākt ar pilotprojektu, lai apstiprinātu pieeju un mācītos no pieredzes.

Frontend mikropakalpojumu ieviešanas pieejas

Ir vairākas dažādas pieejas frontend mikropakalpojumu ieviešanai, katrai no tām ir savas priekšrocības un trūkumi:

1. Integrācija būvēšanas laikā (Build-time)

Šajā pieejā mikro frontendi tiek būvēti un izvietoti neatkarīgi, bet tie tiek integrēti vienā lietotnē būvēšanas laikā. Tas parasti ietver moduļu saiņotāja, piemēram, Webpack, izmantošanu, lai importētu un sapakotu mikro frontendus vienā artefaktā. Šī pieeja nodrošina labu veiktspēju, bet prasa ciešu saistību starp mikro frontendiem. Kad viena komanda veic izmaiņas, tas var izraisīt visas lietotnes pārbūvi. Populāra šīs pieejas implementācija ir Webpack Moduļu federācija (Module Federation).

Piemērs: Webpack Moduļu federācijas izmantošana, lai koplietotu komponentes un moduļus starp dažādiem mikro frontendiem. Tas ļauj izveidot koplietojamu komponenšu bibliotēku, ko var izmantot visi mikro frontendi.

2. Integrācija izpildes laikā (Run-time)

Šajā pieejā mikro frontendi tiek integrēti lietotnē izpildes laikā. Tas nodrošina lielāku elastību un vājāku saistību, bet var arī ietekmēt veiktspēju. Ir vairākas metodes izpildes laika integrācijai, tostarp:

• Iframe: Iegulstot mikro frontendus iekš iframe. Tas nodrošina spēcīgu izolāciju, bet var radīt veiktspējas problēmas un izaicinājumus ar komunikāciju.
• Tīmekļa komponentes (Web Components): Izmantojot tīmekļa komponentes, lai izveidotu atkārtoti lietojamus UI elementus, kurus var koplietot starp mikro frontendiem. Šī pieeja piedāvā labu veiktspēju un elastību.
• JavaScript maršrutēšana: Izmantojot JavaScript maršrutētāju, lai ielādētu un renderētu mikro frontendus, pamatojoties uz pašreizējo maršrutu. Šī pieeja ļauj dinamiski ielādēt mikro frontendus, bet prasa rūpīgu atkarību un stāvokļa pārvaldību.

Piemērs: Izmantojot JavaScript maršrutētāju, piemēram, React Router vai Vue Router, lai ielādētu un renderētu dažādus mikro frontendus, pamatojoties uz URL. Kad lietotājs pārvietojas uz citu maršrutu, maršrutētājs dinamiski ielādē un renderē atbilstošo mikro frontendu.

3. Edge-Side Includes (ESI)

ESI ir servera puses tehnoloģija, kas ļauj salikt tīmekļa lapu no vairākiem fragmentiem malas serverī (edge server). To var izmantot, lai integrētu mikro frontendus vienā lapā. ESI piedāvā labu veiktspēju, bet prasa sarežģītāku infrastruktūras iestatīšanu.

Piemērs: Izmantojot reverso starpniekserveri, piemēram, Varnish vai Nginx, lai saliktu tīmekļa lapu no vairākiem mikro frontendiem, izmantojot ESI. Reverso starpniekserveris iegūst katra mikro frontenda saturu un saliek tos vienā atbildē.

4. Single-SPA

Single-SPA ir ietvars, kas ļauj apvienot vairākus JavaScript ietvarus vienā vienas lapas lietotnē (single-page application). Tas nodrošina kopīgu ietvaru dažādu mikro frontendu dzīves cikla pārvaldībai. Single-SPA ir laba izvēle, ja jums ir nepieciešams integrēt mikro frontendus, kas veidoti ar dažādiem ietvariem.

Piemērs: Izmantojot Single-SPA, lai integrētu React mikro frontendu, Angular mikro frontendu un Vue.js mikro frontendu vienā lietotnē. Single-SPA nodrošina kopīgu ietvaru katra mikro frontenda dzīves cikla pārvaldībai.

Labākās prakses Frontend mikropakalpojumiem

Lai veiksmīgi ieviestu frontend mikropakalpojumus, ir svarīgi ievērot šīs labākās prakses:

1. Definējiet skaidras robežas

Skaidri definējiet katra mikro frontenda robežas, pamatojoties uz biznesa domēniem vai funkcijām. Tas palīdzēs nodrošināt, ka katrs mikro frontends ir pašpietiekams un koncentrējas uz konkrētu mērķi. Izvairieties no pārāk mazu vai pārāk lielu mikro frontendu veidošanas. Labi definētam mikro frontendam vajadzētu būt atbildīgam par konkrētu, vienotu funkcionalitātes kopumu.

2. Izveidojiet komunikācijas protokolus

Izveidojiet skaidrus komunikācijas protokolus starp mikro frontendiem. Tas palīdzēs nodrošināt, ka tie var mijiedarboties savā starpā, neradot atkarības vai konfliktus. Komunikācijai izmantojiet labi definētus API un datu formātus. Apsveriet asinhronu komunikācijas modeļu, piemēram, ziņojumu rindu, izmantošanu, lai atsaistītu mikro frontendus un uzlabotu noturību.

3. Automatizējiet izvietošanu

Automatizējiet katra mikro frontenda būvēšanu, izvietošanu un uzraudzību. Tas palīdzēs nodrošināt, ka jūs varat ātri un viegli izlaist jaunas funkcijas un kļūdu labojumus. Izmantojiet nepārtrauktās integrācijas un nepārtrauktās piegādes (CI/CD) cauruļvadus, lai automatizētu visu izvietošanas procesu. Ieviesiet robustas uzraudzības un brīdināšanas sistēmas, lai ātri identificētu un atrisinātu problēmas.

4. Koplietojiet kopīgas komponentes

Koplietojiet kopīgas komponentes un utilītas starp mikro frontendiem. Tas palīdzēs samazināt dublēšanos un nodrošināt konsekvenci visā lietotnē. Izveidojiet koplietojamu komponenšu bibliotēku, ko var izmantot visi mikro frontendi. Izmantojiet tīmekļa komponentes vai citus komponenšu koplietošanas mehānismus, lai veicinātu atkārtotu izmantošanu.

5. Pieņemiet decentralizētu pārvaldību

Pieņemiet decentralizētu pārvaldību. Dodiet komandām autonomiju pār saviem attiecīgajiem mikro frontendiem. Atļaujiet tām izvēlēties labāko tehnoloģiju kopumu savām specifiskajām vajadzībām. Izveidojiet skaidras vadlīnijas un labākās prakses, bet izvairieties no stingru noteikumu uzspiešanas, kas nomāc inovāciju.

6. Pārraugiet veiktspēju

Pārraugiet katra mikro frontenda veiktspēju. Tas palīdzēs jums ātri identificēt un atrisināt veiktspējas problēmas. Izmantojiet veiktspējas uzraudzības rīkus, lai sekotu līdzi galvenajiem rādītājiem, piemēram, lapas ielādes laikam, renderēšanas laikam un kļūdu biežumam. Optimizējiet katra mikro frontenda ielādi un renderēšanu, lai minimizētu ietekmi uz veiktspēju.

7. Ieviesiet robustu testēšanu

Ieviesiet robustu testēšanu katram mikro frontendam. Tas palīdzēs nodrošināt, ka jaunas funkcijas un kļūdu labojumi nerada regresijas vai nesalauž citas lietotnes daļas. Izmantojiet vienības testu, integrācijas testu un end-to-end testu kombināciju, lai rūpīgi pārbaudītu katru mikro frontendu.

Frontend mikropakalpojumi: globāli apsvērumi

Izstrādājot un ieviešot frontend mikropakalpojumus globālai auditorijai, apsveriet sekojošo:

1. Lokalizācija un internacionalizācija (l10n & i18n)

Katrs mikro frontends ir jāizstrādā, domājot par lokalizāciju un internacionalizāciju. Izmantojiet kopīgu internacionalizācijas bibliotēku, lai apstrādātu dažādas valodas, valūtas un datumu formātus. Nodrošiniet, ka viss teksts ir eksternalizēts un to var viegli tulkot. Apsveriet iespēju izmantot satura piegādes tīklu (CDN), lai pasniegtu lokalizētu saturu no serveriem, kas atrodas tuvāk lietotājam. Piemēram, produktu kataloga mikro frontends varētu attēlot produktu nosaukumus un aprakstus lietotāja vēlamajā valodā, pamatojoties uz viņu atrašanās vietu.

2. Veiktspējas optimizācija dažādiem reģioniem

Optimizējiet katra mikro frontenda veiktspēju dažādiem reģioniem. Izmantojiet satura piegādes tīklu (CDN), lai globāli izplatītu statiskos resursus. Optimizējiet attēlus un citus resursus dažādiem ekrāna izmēriem un tīkla apstākļiem. Apsveriet iespēju izmantot servera puses renderēšanu (SSR), lai uzlabotu sākotnējo lapas ielādes laiku lietotājiem reģionos ar lēnāku interneta savienojumu. Piemēram, lietotājs attālā reģionā ar ierobežotu joslas platumu varētu gūt labumu no vieglākas vietnes versijas ar optimizētiem attēliem un samazinātu JavaScript daudzumu.

3. Pieejamība dažādiem lietotājiem

Nodrošiniet, ka katrs mikro frontends ir pieejams lietotājiem ar invaliditāti. Ievērojiet pieejamības vadlīnijas, piemēram, WCAG (Web Content Accessibility Guidelines). Izmantojiet semantisko HTML, nodrošiniet alternatīvo tekstu attēliem un nodrošiniet, ka lietotni var navigēt, izmantojot tastatūru. Apsveriet lietotājus ar redzes, dzirdes un kustību traucējumiem. Piemēram, pareizu ARIA atribūtu nodrošināšana interaktīviem elementiem var uzlabot lietotnes pieejamību lietotājiem ar ekrāna lasītājiem.

4. Datu privātums un atbilstība

Ievērojiet datu privātuma regulas, piemēram, GDPR (Vispārīgā datu aizsardzības regula) un CCPA (Kalifornijas Patērētāju privātuma akts). Nodrošiniet, ka katrs mikro frontends droši un pārredzami apstrādā lietotāju datus. Iegūstiet lietotāja piekrišanu pirms personīgo datu vākšanas un apstrādes. Ieviesiet atbilstošus drošības pasākumus, lai aizsargātu lietotāju datus no neatļautas piekļuves vai izpaušanas. Piemēram, lietotāja konta mikro frontendam ir jāatbilst GDPR noteikumiem attiecībā uz personīgo datu, piemēram, vārda, adreses un e-pasta, apstrādi.

5. Kultūras jutīgums

Izstrādājot un ieviešot mikro frontendus, ņemiet vērā kultūras atšķirības. Izvairieties no attēlu, krāsu vai simbolu izmantošanas, kas noteiktās kultūrās varētu būt aizskaroši vai nepiemēroti. Apsveriet savu dizaina izvēļu kultūras sekas. Piemēram, noteiktu krāsu izmantošanai dažādās kultūrās var būt atšķirīgas nozīmes. Kultūras jutīguma izpēte ir būtiska, lai radītu pozitīvu lietotāja pieredzi globālai auditorijai.

Noslēgums

Frontend mikropakalpojumi piedāvā spēcīgu pieeju mērogojamu, uzturamu un elastīgu tīmekļa lietotņu veidošanai globālai auditorijai. Sadalot lielas frontend lietotnes mazākās, neatkarīgās vienībās, jūs varat uzlabot komandu autonomiju, paātrināt izstrādes ciklus un nodrošināt labāku lietotāja pieredzi. Tomēr ir svarīgi rūpīgi apsvērt izaicinājumus un ievērot labākās prakses, lai nodrošinātu veiksmīgu ieviešanu. Pieņemot decentralizētu pārvaldību, automatizējot izvietošanu un piešķirot prioritāti veiktspējai un pieejamībai, jūs varat pilnībā izmantot frontend mikropakalpojumu potenciālu un veidot tīmekļa lietotnes, kas ir gatavas mūsdienu tīmekļa prasībām.