JavaScript moduļu federācija: Mikro-priekšgala izvietošanas stratēģijas globālām komandām

Mūsdienu strauji mainīgajā tīmekļa izstrādes ainavā liela mēroga lietojumprogrammu izveide un izvietošana var būt nopietns izaicinājums. Mikro-priekšgali (micro-frontends) — arhitektūras stils, kurā priekšgala lietotne tiek sadalīta mazākās, neatkarīgi izvietojamās vienībās — piedāvā pārliecinošu risinājumu. JavaScript moduļu federācija, kas ir Webpack 5 funkcija, dod izstrādātājiem iespēju veidot patiesi neatkarīgus mikro-priekšgalus, kurus var dinamiski salikt izpildlaikā. Šī pieeja veicina lielāku komandu autonomiju, paātrina izstrādes ciklus un uzlabo lietojumprogrammu mērogojamību. Šajā bloga ierakstā mēs iedziļināsimies moduļu federācijas pamatkoncepcijās, izpētīsim dažādas mikro-priekšgalu izvietošanas stratēģijas un sniegsim praktiskas atziņas par stabilu un uzturamu lietojumprogrammu izveidi globālām komandām.

Kas ir moduļu federācija?

Moduļu federācija ļauj JavaScript lietojumprogrammai dinamiski ielādēt kodu no citas lietojumprogrammas — izpildlaikā. Tas nozīmē, ka dažādas jūsu lietojumprogrammas daļas var tikt izveidotas un izvietotas neatkarīgi, un pēc tam saliktas pārlūkprogrammā. Tā vietā, lai veidotu vienu monolītu lietojumprogrammu, jūs varat izveidot kolekciju ar mazākiem, vieglāk pārvaldāmiem mikro-priekšgaliem.

Moduļu federācijas galvenās priekšrocības:

• Neatkarīga izvietošana: Katru mikro-priekšgalu var izvietot un atjaunināt, neietekmējot citas lietojumprogrammas daļas. Tas samazina izvietošanas risku un paātrina izstrādes ciklus.
• Koda koplietošana: Mikro-priekšgali var koplietot kodu un atkarības, samazinot liekvārdību un uzlabojot konsekvenci.
• Komandu autonomija: Dažādas komandas var pārvaldīt un izstrādāt atsevišķus mikro-priekšgalus, veicinot lielāku autonomiju un atbildību.
• Mērogojamība: Moduļu federācija atvieglo lietojumprogrammu horizontālu mērogošanu, pievienojot vai noņemot mikro-priekšgalus pēc nepieciešamības.
• Tehnoloģiski neatkarīgs: Lai gan moduļu federācija bieži tiek izmantota ar React, Angular un Vue.js, tā nav piesaistīta konkrētam ietvaram, ļaujot integrēt dažādas tehnoloģijas.

Moduļu federācijas pamatjēdzieni

Moduļu federācijas pamatjēdzienu izpratne ir būtiska veiksmīgai ieviešanai:

• Resursdators (Host): Galvenā lietojumprogramma, kas patērē federētos moduļus no citām lietojumprogrammām. Resursdatora lietojumprogramma ir atbildīga par mikro-priekšgalu renderēšanas orķestrēšanu.
• Attālinātais resurss (Remote): Mikro-priekšgals, kas atklāj moduļus patēriņam citām lietojumprogrammām (tostarp resursdatoram).
• Koplietotās atkarības: Bibliotēkas un komponenti, kas tiek koplietoti starp resursdatoru un attālinātajām lietojumprogrammām. Webpack automātiski pārvalda versiju kontroli un nodrošina, ka tiek ielādēta tikai viena katras koplietotās atkarības versija.
• Moduļu federācijas spraudnis (Plugin): Webpack spraudnis, kas konfigurē lietojumprogrammu kā resursdatoru vai attālināto resursu.
• `exposes` un `remotes` konfigurācijas: Webpack konfigurācijā `exposes` definē, kurus moduļus attālinātais resurss atklāj, un `remotes` definē, kurus attālinātos moduļus resursdators var patērēt.

Izvietošanas stratēģijas mikro-priekšgaliem ar moduļu federāciju

Pareizās izvietošanas stratēģijas izvēle ir kritiski svarīga, lai veiksmīgi ieviestu mikro-priekšgala arhitektūru. Pastāv vairākas pieejas, katrai no tām ir savas priekšrocības un trūkumi. Šeit ir dažas izplatītākās stratēģijas:

1. Integrācija būvēšanas laikā

Šajā pieejā mikro-priekšgali tiek izveidoti un integrēti resursdatora lietojumprogrammā būvēšanas laikā. Tas nozīmē, ka resursdatora lietojumprogramma ir jāpārbūvē un jāizvieto no jauna katru reizi, kad tiek atjaunināts kāds mikro-priekšgals. Konceptuāli tas ir vienkāršāk, bet upurē mikro-priekšgalu neatkarīgās izvietošanas priekšrocību.

Priekšrocības:

• Vienkāršāk īstenot.
• Labāka veiktspēja, pateicoties iepriekšējai kompilācijai un optimizācijai.

Trūkumi:

• Samazina neatkarīgas izvietošanas iespējas. Mikro-priekšgala atjauninājumiem nepieciešama visas resursdatora lietojumprogrammas atkārtota izvietošana.
• Ciešāka saikne starp mikro-priekšgaliem un resursdatoru.

Pielietojums: Piemērots mazām un vidēja izmēra lietojumprogrammām, kurās nav nepieciešami bieži atjauninājumi un veiktspēja ir galvenā prioritāte.

2. Izpildlaika integrācija ar CDN

Šī stratēģija ietver mikro-priekšgalu izvietošanu satura piegādes tīklā (CDN) un to dinamisku ielādi izpildlaikā. Resursdatora lietojumprogramma iegūst mikro-priekšgala moduļu definīcijas no CDN un integrē tās lapā. Tas ļauj veikt patiesi neatkarīgas izvietošanas.

Priekšrocības:

• Patiesi neatkarīgas izvietošanas. Mikro-priekšgalus var atjaunināt, neietekmējot resursdatora lietojumprogrammu.
• Uzlabota mērogojamība un veiktspēja, pateicoties CDN kešatmiņai.
• Palielināta komandu autonomija, jo komandas var neatkarīgi izvietot savus mikro-priekšgalus.

Trūkumi:

• Paaugstināta sarežģītība CDN iestatīšanā un pārvaldībā.
• Potenciālas tīkla latentuma problēmas, īpaši lietotājiem ģeogrāfiski dažādās atrašanās vietās.
• Nepieciešama stabila versiju kontrole un atkarību pārvaldība, lai izvairītos no konfliktiem.

Piemērs:

Iedomājieties globālu e-komercijas platformu. Produktu kataloga mikro-priekšgalu varētu izvietot CDN. Kad lietotājs Japānā piekļūst vietnei, CDN malas serveris, kas ir viņam vistuvāk, apkalpo produktu katalogu, nodrošinot ātru ielādes laiku un optimālu veiktspēju.

Pielietojums: Labi piemērots liela mēroga lietojumprogrammām ar biežiem atjauninājumiem un ģeogrāfiski izkliedētiem lietotājiem. E-komercijas platformas, ziņu vietnes un sociālo mediju lietojumprogrammas ir labi kandidāti.

3. Izpildlaika integrācija ar moduļu federācijas reģistru

Moduļu federācijas reģistrs darbojas kā centrālā krātuve mikro-priekšgalu metadatiem. Resursdatora lietojumprogramma vaicā reģistram, lai atklātu pieejamos mikro-priekšgalus un to atrašanās vietas. Šī pieeja nodrošina dinamiskāku un elastīgāku veidu, kā pārvaldīt mikro-priekšgalus.

Priekšrocības:

• Dinamiska mikro-priekšgalu atklāšana.
• Centralizēta mikro-priekšgalu pārvaldība un versiju kontrole.
• Uzlabota elastība un pielāgošanās spēja mainīgām lietojumprogrammu prasībām.

Trūkumi:

• Nepieciešams izveidot un uzturēt moduļu federācijas reģistru.
• Pievieno vēl vienu sarežģītības slāni izvietošanas procesam.
• Potenciāls vienas kļūmes punkts, ja reģistrs nav augsti pieejams.

Piemērs:

Finanšu pakalpojumu uzņēmums ar vairākām biznesa vienībām (piem., banku pakalpojumi, investīcijas, apdrošināšana) varētu izmantot moduļu federācijas reģistru, lai pārvaldītu katras vienības mikro-priekšgalus. Tas ļauj veikt neatkarīgu izstrādi un izvietošanu, vienlaikus saglabājot konsekventu lietotāja pieredzi visā platformā. Reģistru varētu ģeogrāfiski replicēt, lai samazinātu latentumu lietotājiem dažādos reģionos (piem., Frankfurtē, Singapūrā, Ņujorkā).

Pielietojums: Ideāli piemērots sarežģītām lietojumprogrammām ar lielu skaitu mikro-priekšgalu un nepieciešamību pēc centralizētas pārvaldības un dinamiskas atklāšanas.

4. Servera puses kompozīcija (Backend for Frontend - BFF)

Šajā pieejā Backend for Frontend (BFF) slānis agregē un saliek mikro-priekšgalus servera pusē, pirms nosūta galīgo HTML klientam. Tas var uzlabot veiktspēju un samazināt JavaScript apjomu, kas jālejupielādē un jāizpilda pārlūkprogrammā.

Priekšrocības:

• Uzlabota veiktspēja un samazināts klienta puses JavaScript.
• Paaugstināta drošība, kontrolējot datus un loģiku, kas tiek atklāta klientam.
• Centralizēta kļūdu apstrāde un reģistrēšana.

Trūkumi:

• Paaugstināta sarežģītība BFF slāņa iestatīšanā un uzturēšanā.
• Potenciāli palielināta servera puses slodze.
• Var pievienot latentumu, ja nav efektīvi ieviests.

Pielietojums: Piemērots lietojumprogrammām ar sarežģītām renderēšanas prasībām, veiktspējas jutīgām lietojumprogrammām un lietojumprogrammām, kurām nepieciešama paaugstināta drošība. Piemērs būtu veselības aprūpes portāls, kuram drošā un veiktspējīgā veidā jāattēlo dati no vairākiem avotiem.

5. Malas servera renderēšana (Edge-Side Rendering)

Līdzīgi kā servera puses kompozīcija, malas servera renderēšana pārvieto kompozīcijas loģiku tuvāk lietotājam, veicot to malas serveros (piem., izmantojot Cloudflare Workers vai AWS Lambda@Edge). Tas vēl vairāk samazina latentumu un uzlabo veiktspēju, īpaši lietotājiem ģeogrāfiski dažādās atrašanās vietās.

Priekšrocības:

• Zemākais iespējamais latentums, pateicoties malas servera renderēšanai.
• Uzlabota veiktspēja ģeogrāfiski izkliedētiem lietotājiem.
• Mērogojamība un uzticamība, ko nodrošina malas skaitļošanas platformas.

Trūkumi:

• Paaugstināta sarežģītība malas funkciju iestatīšanā un pārvaldībā.
• Nepieciešama pieredze ar malas skaitļošanas platformām.
• Ierobežota piekļuve servera puses resursiem.

Pielietojums: Vislabāk piemērots globāli izplatītām lietojumprogrammām, kur veiktspēja ir kritiski svarīga, piemēram, mediju straumēšanas pakalpojumiem, tiešsaistes spēļu platformām un reāllaika datu paneļiem. Globāla ziņu organizācija varētu izmantot malas servera renderēšanu, lai personalizētu saturu un piegādātu to ar minimālu latentumu lasītājiem visā pasaulē.

Orķestrēšanas stratēģijas

Papildus izvietošanai, mikro-priekšgalu orķestrēšana resursdatora lietojumprogrammā ir ļoti svarīga. Šeit ir dažas orķestrēšanas stratēģijas:

• Klienta puses maršrutēšana: Katrs mikro-priekšgals pārvalda savu maršrutēšanu un navigāciju tam paredzētajā lapas apgabalā. Resursdatora lietojumprogramma pārvalda kopējo izkārtojumu un sākotnējo ielādi.
• Servera puses maršrutēšana: Serveris apstrādā maršrutēšanas pieprasījumus un nosaka, kuru mikro-priekšgalu renderēt. Šai pieejai nepieciešams mehānisms maršrutu kartēšanai uz mikro-priekšgaliem.
• Orķestrēšanas slānis: Speciāls orķestrēšanas slānis (piem., izmantojot ietvaru kā Luigi vai single-spa) pārvalda mikro-priekšgalu dzīves ciklu, ieskaitot ielādi, renderēšanu un komunikāciju.

Veiktspējas optimizēšana

Veiktspēja ir galvenais apsvērums, ieviešot mikro-priekšgala arhitektūru. Šeit ir daži padomi veiktspējas optimizēšanai:

• Koda sadalīšana: Sadaliet savu kodu mazākos gabalos, lai samazinātu sākotnējo ielādes laiku. Webpack koda sadalīšanas funkcijas var izmantot, lai to panāktu.
• Slinkā ielāde (Lazy Loading): Ielādējiet mikro-priekšgalus tikai tad, kad tie ir nepieciešami. Tas var ievērojami uzlabot lietojumprogrammas sākotnējo ielādes laiku.
• Kešatmiņa: Izmantojiet pārlūkprogrammas kešatmiņu un CDN kešatmiņu, lai samazinātu pieprasījumu skaitu uz serveri.
• Koplietotās atkarības: Minimizējiet koplietoto atkarību skaitu un nodrošiniet, ka tām ir pareizas versijas, lai izvairītos no konfliktiem.
• Saspiešana: Izmantojiet Gzip vai Brotli saspiešanu, lai samazinātu pārsūtīto failu izmēru.
• Attēlu optimizācija: Optimizējiet attēlus, lai samazinātu to faila izmēru, nezaudējot kvalitāti.

Biežāko izaicinājumu risināšana

Moduļu federācijas un mikro-priekšgalu ieviešana nav bez izaicinājumiem. Šeit ir dažas biežākās problēmas un kā tās risināt:

• Atkarību pārvaldība: Nodrošiniet, ka koplietotajām atkarībām ir pareizas versijas un tās tiek pārvaldītas, lai izvairītos no konfliktiem. Rīki kā npm vai yarn var palīdzēt šajā jautājumā.
• Komunikācija starp mikro-priekšgaliem: Izveidojiet skaidrus komunikācijas kanālus starp mikro-priekšgaliem. To var panākt, izmantojot notikumus, koplietotus pakalpojumus vai ziņojumu kopni.
• Stāvokļa pārvaldība: Ieviesiet konsekventu stāvokļa pārvaldības stratēģiju visos mikro-priekšgalos. Lietojumprogrammas stāvokļa pārvaldībai var izmantot rīkus kā Redux vai Zustand.
• Testēšana: Izstrādājiet visaptverošu testēšanas stratēģiju, kas aptver gan atsevišķus mikro-priekšgalus, gan visu lietojumprogrammu kopumā.
• Drošība: Ieviesiet stingrus drošības pasākumus, lai aizsargātu lietojumprogrammu no ievainojamībām. Tas ietver ievades validāciju, izvades kodēšanu un autentifikāciju/autorizāciju.

Apsvērumi globālām komandām

Strādājot ar globālām komandām, mikro-priekšgalu priekšrocības kļūst vēl izteiktākas. Šeit ir daži apsvērumi globālām komandām:

• Laika joslas: Koordinējiet izvietošanas un laidienus dažādās laika joslās. Izmantojiet automatizētus izvietošanas procesus, lai samazinātu traucējumus.
• Komunikācija: Izveidojiet skaidrus komunikācijas kanālus un protokolus, lai veicinātu sadarbību starp komandām dažādās atrašanās vietās.
• Kultūras atšķirības: Esiet informēti par kultūras atšķirībām un attiecīgi pielāgojiet savu komunikācijas stilu.
• Dokumentācija: Uzturiet visaptverošu dokumentāciju, kas ir pieejama visiem komandas locekļiem neatkarīgi no viņu atrašanās vietas.
• Koda īpašumtiesības: Skaidri definējiet koda īpašumtiesības un atbildības, lai izvairītos no konfliktiem un nodrošinātu atbildību.

Piemērs: Daudznacionāls uzņēmums ar izstrādes komandām Indijā, Vācijā un Amerikas Savienotajās Valstīs var izmantot moduļu federāciju, lai ļautu katrai komandai neatkarīgi izstrādāt un izvietot savus mikro-priekšgalus. Tas samazina liela koda bāzes pārvaldības sarežģītību un ļauj katrai komandai koncentrēties uz savu specifisko kompetences jomu.

Reāli piemēri

Vairāki uzņēmumi ir veiksmīgi ieviesuši moduļu federāciju un mikro-priekšgalus:

• IKEA: Izmanto mikro-priekšgalus, lai veidotu modulāru un mērogojamu e-komercijas platformu.
• Spotify: Izmanto mikro-priekšgalus, lai sniegtu personalizētu saturu un funkcijas saviem lietotājiem.
• OpenTable: Izmanto mikro-priekšgalus, lai pārvaldītu savu sarežģīto rezervāciju sistēmu.

Noslēgums

JavaScript moduļu federācija piedāvā jaudīgu veidu, kā veidot un izvietot mikro-priekšgalus, nodrošinot lielāku komandu autonomiju, ātrākus izstrādes ciklus un uzlabotu lietojumprogrammu mērogojamību. Rūpīgi apsverot dažādas izvietošanas stratēģijas un risinot biežākās problēmas, globālas komandas var izmantot moduļu federāciju, lai veidotu stabilas un uzturamas lietojumprogrammas, kas atbilst daudzveidīgas lietotāju bāzes vajadzībām. Pareizās stratēģijas izvēle lielā mērā ir atkarīga no jūsu konkrētā konteksta, komandas struktūras, lietojumprogrammas sarežģītības un veiktspējas prasībām. Rūpīgi izvērtējiet savas vajadzības un eksperimentējiet, lai atrastu pieeju, kas vislabāk der jūsu organizācijai.

Praktiski ieteikumi:

1. Sāciet ar vienkāršu mikro-priekšgala arhitektūru un pakāpeniski palieliniet sarežģītību pēc nepieciešamības.
2. Investējiet automatizācijā, lai optimizētu izvietošanas procesu.
3. Izveidojiet skaidrus komunikācijas kanālus un protokolus starp komandām.
4. Pārraugiet lietojumprogrammas veiktspēju un identificējiet uzlabojumu jomas.
5. Nepārtraukti mācieties un pielāgojieties mainīgajai mikro-priekšgalu izstrādes ainavai.