Communicatie tussen Frontend Micro-Frontends: Event Bus en Message Passing

In de moderne webontwikkeling is de micro-frontend architectuur naar voren gekomen als een krachtige oplossing voor het bouwen van schaalbare en onderhoudbare applicaties. Door een grote frontend-monoliet op te splitsen in kleinere, onafhankelijke eenheden, kunnen teams autonoom werken, onafhankelijk deployen en verschillende technologieën gebruiken voor elke micro-frontend. Deze gedistribueerde aard introduceert echter een nieuwe uitdaging: hoe de communicatie tussen deze onafhankelijke componenten te faciliteren. Hier komen event bus- en message passing-technieken van pas.

Wat zijn Micro-Frontends?

Voordat we dieper ingaan op communicatiestrategieën, definiëren we eerst wat micro-frontends zijn. Micro-frontends zijn in essentie onafhankelijk deploybare en onderhoudbare frontend-applicaties, vaak gebouwd door verschillende teams. Ze kunnen verschillende technologieën gebruiken (bijv. React, Angular, Vue.js) en worden samengesteld tijdens runtime, build-time of zelfs op het moment van gebruikersinteractie.

Belangrijke kenmerken van micro-frontends zijn onder andere:

• Onafhankelijke Deploybaarheid: Elke micro-frontend kan worden geïmplementeerd zonder andere delen van de applicatie te beïnvloeden.
• Technologie-agnostisch: Verschillende micro-frontends kunnen met verschillende technologieën worden gebouwd.
• Autonome Teams: Verschillende teams kunnen eigenaar zijn van en verschillende micro-frontends ontwikkelen.
• Code-isolatie: Wijzigingen in één micro-frontend mogen andere micro-frontends niet breken.

De Noodzaak van Communicatie tussen Micro-Frontends

Hoewel onafhankelijkheid een belangrijk voordeel is van micro-frontends, moeten ze vaak met elkaar communiceren. Deze communicatie kan om verschillende redenen nodig zijn, zoals:

• Gegevens delen: Gegevens doorgeven tussen micro-frontends (bijv. gebruikersprofielinformatie, productdetails).
• Acties triggeren: Eén micro-frontend moet mogelijk een actie in een andere triggeren (bijv. een winkelwagentje bijwerken, een melding weergeven).
• Status-synchronisatie: Een consistente status behouden over meerdere micro-frontends (bijv. authenticatiestatus, gebruikersvoorkeuren).
• Navigatie en routing: Navigatie coördineren tussen verschillende delen van de applicatie, die mogelijk door verschillende micro-frontends worden afgehandeld.

Zonder een goed gedefinieerde communicatiestrategie kunnen micro-frontends geïsoleerde silo's worden, wat de gebruikerservaring belemmert en de algehele applicatie moeilijk te beheren maakt. Daarom is het cruciaal om betrouwbare en efficiënte mechanismen voor communicatie tussen micro-frontends op te zetten.

Communicatiestrategieën: Event Bus en Message Passing

Er kunnen verschillende communicatiepatronen worden gebruikt in een micro-frontend architectuur. Dit bericht richt zich op twee veelgebruikte benaderingen: Event Bus en Message Passing.

1. Event Bus

Het Event Bus-patroon is een publish-subscribe-mechanisme waarmee micro-frontends kunnen communiceren zonder directe afhankelijkheden van elkaar. In dit patroon publiceren micro-frontends gebeurtenissen (events) naar een centrale event bus, en andere micro-frontends abonneren zich op specifieke events. Wanneer een event wordt gepubliceerd, ontvangen alle abonnees een melding.

Hoe het werkt:

1. Eventdefinitie: Definieer een set van events waarop micro-frontends kunnen publiceren en zich kunnen abonneren. Deze events moeten goed gedefinieerde datastructuren (payloads) hebben.
2. Implementatie van de Event Bus: Implementeer een centrale event bus. Dit kan een eenvoudig JavaScript-object zijn of een meer geavanceerde bibliotheek zoals Mitt, rfdc, of een eigen implementatie.
3. Publiceren van Events: Micro-frontends publiceren events naar de event bus wanneer bepaalde acties plaatsvinden.
4. Abonneren op Events: Micro-frontends abonneren zich op events waarin ze geïnteresseerd zijn. Wanneer een event wordt gepubliceerd, stelt de event bus de abonnees op de hoogte, en zij kunnen het event dienovereenkomstig afhandelen.

Voorbeeld (met Mitt):

            
// Maak een event bus aan
import mitt from 'mitt';
const emitter = mitt();

// Micro-frontend A (Publisher)
function publishProductAdded(product) {
  emitter.emit('product:added', product);
}

// Micro-frontend B (Subscriber)
function handleProductAdded(product) {
  console.log('Product toegevoegd:', product);
  // Winkelwagen bijwerken, melding weergeven, etc.
}

emitter.on('product:added', handleProductAdded);

// Gebruik in Micro-frontend A:
publishProductAdded({ id: 123, name: 'Voorbeeldproduct', price: 19.99 });

            

              
                Copy
              
            
          

Voordelen van Event Bus:

• Losse Koppeling: Micro-frontends hoeven geen kennis van elkaar te hebben. Ze communiceren alleen met de event bus.
• Schaalbaarheid: Nieuwe micro-frontends kunnen eenvoudig worden toegevoegd zonder de bestaande te beïnvloeden.
• Flexibiliteit: Micro-frontends kunnen zich naar behoefte dynamisch abonneren op en afmelden voor events.

Nadelen van Event Bus:

• Potentieel voor Eventconflicten: Als events niet goed gedefinieerd zijn, bestaat het risico op naamconflicten. Het implementeren van een duidelijke naamgevingsconventie en een event-schema is cruciaal.
• Complexiteit bij Debuggen: Het traceren van de stroom van events kan een uitdaging zijn, vooral in grote applicaties. Overweeg het gebruik van logging of debugging-tools om events te volgen.
• Prestatie-overhead: Het overmatig publiceren van events kan de prestaties beïnvloeden. Optimaliseer de frequentie van events en de grootte van de payload.
• Geen gegarandeerde levering: Events kunnen worden gemist als abonnees niet luisteren op het moment van publicatie.

2. Message Passing

Message Passing omvat directe communicatie tussen micro-frontends met behulp van technieken zoals `window.postMessage`. Hiermee kan één micro-frontend een bericht naar een andere sturen, gericht op een specifieke origin (domein of subdomein).

Hoe het werkt:

1. Berichtdefinitie: Definieer de structuur van de berichten die micro-frontends zullen uitwisselen. Elk bericht moet een `type`-eigenschap hebben om het doel van het bericht te identificeren en een `payload`-eigenschap die de gegevens bevat.
2. Berichten verzenden: Eén micro-frontend stuurt een bericht naar een andere via `window.postMessage`. Het bericht bevat het berichttype, de payload en de doel-origin.
3. Berichten ontvangen: De ontvangende micro-frontend luistert naar `message`-events op het `window`-object. Wanneer een bericht wordt ontvangen, controleert het de origin en het berichttype om te bepalen hoe het moet worden afgehandeld.

Voorbeeld:

            
// Micro-frontend A (Zender)
function sendMessageToB(message) {
  const targetOrigin = 'https://microfrontend-b.example.com';
  window.postMessage(message, targetOrigin);
}

// Voorbeeldbericht:
const message = {
  type: 'user:updated',
  payload: { id: 1, name: 'John Doe' },
};

// Verzend het bericht
sendMessageToB(message);

// Micro-frontend B (Ontvanger)
window.addEventListener('message', (event) => {
  // Valideer de origin om beveiligingsrisico's te voorkomen
  if (event.origin !== 'https://microfrontend-a.example.com') {
    return;
  }

  const message = event.data;

  if (message.type === 'user:updated') {
    console.log('Gebruiker bijgewerkt:', message.payload);
    // Gebruikersprofiel bijwerken, melding weergeven, etc.
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

Voordelen van Message Passing:

• Directe Communicatie: Biedt een direct kanaal tussen micro-frontends, wat efficiënter kan zijn voor bepaalde use cases.
• Gerichte Berichten: Berichten worden naar een specifieke origin gestuurd, wat het risico op onbedoelde ontvangers verkleint.
• Eenvoudige Implementatie: Relatief eenvoudig te implementeren met ingebouwde browser-API's.

Nadelen van Message Passing:

• Sterke Koppeling: Micro-frontends moeten de origin kennen van de andere micro-frontend waarmee ze communiceren.
• Beveiligingsoverwegingen: Het is cruciaal om de origin van inkomende berichten te valideren om cross-site scripting (XSS) kwetsbaarheden te voorkomen.
• Complexiteit in Complexe Scenario's: Het beheren van meerdere berichtkanalen kan complex worden naarmate het aantal micro-frontends toeneemt.
• Foutafhandeling: Het kan moeilijker zijn om fouten af te handelen en een betrouwbare berichtlevering te garanderen in vergelijking met robuustere berichtensystemen.

De Juiste Communicatiestrategie Kiezen

De keuze tussen Event Bus en Message Passing hangt af van de specifieke eisen van uw applicatie. Hier is een vergelijking om u te helpen beslissen:

Houd rekening met deze factoren bij het nemen van uw beslissing:

• Mate van Koppeling: Als u los gekoppelde micro-frontends nodig heeft, is de Event Bus een betere keuze. Als u directe communicatie tussen specifieke micro-frontends nodig heeft, is Message Passing wellicht geschikter.
• Schaalbaarheidseisen: Als u een groot aantal micro-frontends verwacht, is de Event Bus over het algemeen schaalbaarder.
• Beveiligingsoverwegingen: Beide benaderingen vereisen zorgvuldige beveiligingsoverwegingen. Zorg voor een juiste eventdefinitie en origin-validatie om kwetsbaarheden te voorkomen.
• Complexiteitstolerantie: Houd rekening met de complexiteit van het implementeren en onderhouden van elke aanpak. Begin met de eenvoudigste oplossing die aan uw behoeften voldoet.

Best Practices voor Communicatie tussen Micro-Frontends

Ongeacht de communicatiestrategie die u kiest, helpt het volgen van deze best practices om een robuuste en onderhoudbare micro-frontend architectuur te garanderen:

• Definieer een Duidelijk Communicatieprotocol: Stel een duidelijk en goed gedocumenteerd communicatieprotocol op dat de structuur van events of berichten definieert. Dit helpt om consistentie te garanderen en fouten te voorkomen.
• Gebruik Versiebeheer: Gebruik versies voor uw events of berichten om compatibiliteit te garanderen naarmate uw micro-frontends evolueren. Dit stelt u in staat om wijzigingen door te voeren zonder bestaande integraties te breken.
• Implementeer Foutafhandeling: Implementeer robuuste mechanismen voor foutafhandeling om communicatiefouten correct af te handelen. Dit omvat het loggen van fouten, het opnieuw proberen van mislukte pogingen en het geven van feedback aan de gebruiker.
• Monitor de Communicatie: Monitor de communicatie tussen micro-frontends om prestatieknelpunten en potentiële problemen te identificeren. Gebruik logging en statistieken om de frequentie, latentie en foutpercentages van events of berichten bij te houden.
• Geef Prioriteit aan Beveiliging: Geef altijd prioriteit aan beveiliging bij het implementeren van communicatie tussen micro-frontends. Valideer de origin van inkomende berichten, zuiver gegevens en gebruik veilige communicatiekanalen (bijv. HTTPS).
• Documenteer Alles: Documenteer uw micro-frontend architectuur grondig, inclusief de communicatieprotocollen, event-schema's en berichtformaten. Dit helpt ervoor te zorgen dat uw team het systeem na verloop van tijd kan begrijpen en onderhouden.

Alternatieve Communicatiestrategieën

Hoewel Event Bus en Message Passing gebruikelijk zijn, zijn hier andere benaderingen voor communicatie tussen micro-frontends:

• Gedeeld State Management (bijv. Redux, Vuex): Een centrale store die toegankelijk is voor alle micro-frontends. Dit vereist zorgvuldig beheer om conflicten te vermijden.
• Web Components: Het gebruik van aangepaste HTML-elementen om micro-frontends in te kapselen en duidelijke interfaces te definiëren.
• Backend for Frontend (BFF): Elke micro-frontend communiceert met zijn eigen toegewijde backend-service, die vervolgens de communicatie coördineert.
• Custom Events: Het verzenden van en luisteren naar aangepaste events op de DOM.

Conclusie

Effectieve communicatie is essentieel voor een succesvolle micro-frontend architectuur. Door de sterke en zwakke punten van verschillende communicatiestrategieën zoals Event Bus en Message Passing te begrijpen, kunt u de juiste aanpak voor uw specifieke behoeften kiezen. Vergeet niet de best practices te volgen voor beveiliging, foutafhandeling en documentatie om een robuust en onderhoudbaar systeem te garanderen. Naarmate het micro-frontend landschap blijft evolueren, zal het verkennen van alternatieve communicatiepatronen en op de hoogte blijven van de laatste trends cruciaal zijn voor het bouwen van schaalbare en aanpasbare webapplicaties. Houd rekening met een wereldwijd publiek en wisselende netwerkomstandigheden bij het ontwerpen van communicatiepatronen, en kies voor benaderingen die de gegevensoverdracht minimaliseren en de veerkracht maximaliseren. Implementeer monitoring en alarmering om proactief communicatieproblemen te identificeren en aan te pakken die de gebruikerservaring kunnen beïnvloeden, vooral in regio's met een minder betrouwbare infrastructuur.