Frontend Lerna: Monorepo-beheer beheersen voor wereldwijde ontwikkelingsteams

In het snel evoluerende softwareontwikkelingslandschap van vandaag kan het beheren van complexe frontend-projecten aanzienlijke uitdagingen opleveren, vooral voor geografisch verspreide teams. De traditionele aanpak van het onderhouden van meerdere onafhankelijke repositories kan leiden tot codeduplicatie, inconsistente dependencies en een gefragmenteerde ontwikkelingservaring. Dit is waar de kracht van monorepo's, in combinatie met effectieve beheertools zoals Lerna, echt schittert. Deze uitgebreide gids duikt in frontend Lerna en onderzoekt de voordelen, praktische implementatie en best practices voor het optimaliseren van uw ontwikkelingsworkflows en het bevorderen van naadloze samenwerking binnen uw globale team.

Wat is een Monorepo?

Een monorepo, kort voor monolithische repository, is een softwareontwikkelingsstrategie waarbij code voor veel verschillende projecten wordt opgeslagen in dezelfde versiebeheerrepository. Dit in tegenstelling tot een polyrepo-aanpak, waarbij elk project zich in een eigen afzonderlijke repository bevindt.

Hoewel het concept van monorepo's al een tijdje bestaat, is de adoptie ervan de afgelopen jaren sterk toegenomen, vooral binnen grote organisaties en voor projecten die gemeenschappelijke dependencies of functionaliteit delen. Voor frontend-ontwikkeling kan een monorepo meerdere onafhankelijke applicaties, gedeelde componentenbibliotheken, utility-pakketten en zelfs backend-services huisvesten, allemaal binnen één repository-structuur.

Waarom kiezen voor een Monorepo voor Frontend-ontwikkeling?

De voordelen van het adopteren van een monorepo-strategie voor frontend-projecten zijn talrijk en kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de productiviteit van ontwikkelaars, de codekwaliteit en de algehele projectonderhoudbaarheid. Hier zijn enkele belangrijke voordelen:

• Vereenvoudigd Dependency Management: Het beheren van dependencies over meerdere repositories kan een nachtmerrie zijn. In een monorepo kunt u dependencies naar het hoogste niveau tillen, waardoor één versie van elke dependency wordt geïnstalleerd en gedeeld over alle pakketten. Dit vermindert de "dependency hell" die vaak wordt aangetroffen in polyrepo-opstellingen drastisch.
• Atomic Commits en Refactoring: Wijzigingen die zich uitstrekken over meerdere projecten kunnen atomair worden doorgevoerd. Dit betekent dat een enkele commit gedeelde libraries en alle applicaties die ze gebruiken tegelijkertijd kan bijwerken, waardoor consistentie wordt gewaarborgd en integratieproblemen worden voorkomen. Grootschalige refactoring wordt aanzienlijk eenvoudiger en minder foutgevoelig.
• Code Sharing en Herbruikbaarheid: Monorepo's moedigen van nature het delen van code aan. Gedeelde componentenbibliotheken, utility-functies en ontwerpsystemen kunnen eenvoudig worden ontwikkeld en gebruikt door meerdere projecten binnen dezelfde repository, waardoor consistentie wordt bevorderd en duplicatie wordt verminderd.
• Gestroomlijnde Ontwikkelingservaring: Met een enkele bron van waarheid kunnen ontwikkelaars gemakkelijk navigeren en werken aan verschillende delen van de codebase. Tools die zijn geïntegreerd met de monorepo kunnen de relaties tussen pakketten begrijpen, waardoor functies zoals cross-package linking en geoptimaliseerde builds mogelijk worden.
• Consistente Tooling en Configuratie: Het afdwingen van consistente build tools, linters, formatters en testframeworks over alle projecten wordt eenvoudig. Dit leidt tot een meer uniforme ontwikkelomgeving en vermindert de cognitieve belasting voor ontwikkelaars.
• Eenvoudigere Samenwerking voor Wereldwijde Teams: Voor internationale teams die in verschillende tijdzones werken, biedt een monorepo een enkel, toegankelijk punt van waarheid voor alle code. Dit vermindert de coördinatie-overhead en zorgt ervoor dat iedereen werkt met de nieuwste versies van gedeelde code.

Introductie van Lerna: Uw Monorepo Companion

Hoewel het concept van monorepo's krachtig is, vereist het efficiënt beheren ervan gespecialiseerde tooling. Dit is waar Lerna in het spel komt. Lerna is een populaire toolchain die is ontworpen om JavaScript-projecten met meerdere pakketten te beheren. Het helpt u bij het beheren en publiceren van pakketten voor uw monorepo, het waarborgen van consistente versiebeheer en het vereenvoudigen van het proces van het publiceren van updates.

Lerna pakt verschillende belangrijke uitdagingen aan die inherent zijn aan monorepo-beheer:

• Pakketdetectie en -beheer: Lerna detecteert automatisch pakketten binnen uw monorepo, waardoor u opdrachten kunt uitvoeren op alle of een subset ervan.
• Dependency Linking: Het maakt automatisch symlinks van lokale pakketten binnen de monorepo, zodat pakketten van elkaar afhankelijk kunnen zijn zonder eerst naar een registry te hoeven worden gepubliceerd.
• Versioning: Lerna biedt flexibele versiebeheerstrategieën, waarmee u versies onafhankelijk of in lockstep over alle pakketten kunt beheren.
• Publiceren: Het vereenvoudigt het proces van het publiceren van bijgewerkte pakketten naar npm-registries, het afhandelen van versie bumping en changelog-generatie.

Een Frontend Monorepo instellen met Lerna

Laten we de essentiële stappen doorlopen om een frontend-monorepo in te stellen met behulp van Lerna. We gaan ervan uit dat u Node.js en npm (of Yarn) globaal hebt geïnstalleerd.

1. Initialiseer een nieuwe Lerna Repository

Maak eerst een nieuwe directory voor uw monorepo en initialiseer deze met Lerna:

            mkdir my-frontend-monorepo
cd my-frontend-monorepo
lerna init

            

              
                Copy
              
            
          

Deze opdracht maakt een basis Lerna-configuratiebestand (lerna.json) en stelt een packages directory in waar uw individuele pakketten zich bevinden.

2. Kies uw Package Manager

Lerna ondersteunt zowel npm als Yarn. U kunt uw voorkeur configureren in lerna.json. Bijvoorbeeld, om Yarn te gebruiken:

            {
  "packages": [
    "packages/*"
  ],
  "version": "0.0.0",
  "npmClient": "yarn",
  "useWorkspaces": true
}

            

              
                Copy
              
            
          

Het instellen van useWorkspaces: true bij gebruik van Yarn of npm v7+ maakt gebruik van de ingebouwde workspace-functies, die de installatie en linking van dependencies verder kunnen optimaliseren. Als u npm v7+ gebruikt, zorg er dan voor dat u package-lock.json of npm-shrinkwrap.json hebt doorgevoerd.

3. Maak uw eerste Frontend-pakketten

Binnen de packages directory kunt u subdirectories maken voor uw individuele frontend-projecten of libraries. Laten we een gedeelde UI-componentenbibliotheek en een eenvoudige webapplicatie maken.

            mkdir packages/ui-components
mkdir packages/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Navigeer nu naar elke nieuwe pakketdirectory en initialiseer een nieuw npm/Yarn-pakket:

            cd packages/ui-components
yarn init -y
# Of npm init -y

cd ../web-app
yarn init -y
# Of npm init -y

            

              
                Copy
              
            
          

Binnen packages/ui-components/package.json kunt u enkele basis UI-componenten definiëren. Binnen packages/web-app/package.json definieert u de dependencies van uw applicatie.

4. Link Pakketten met Lerna

Om uw web-app afhankelijk te maken van uw ui-components, kunt u de command-line interface van Lerna gebruiken.

Zorg er eerst voor dat uw lerna.json correct is ingesteld om uw pakketten te detecteren:

            {
  "packages": [
    "packages/*"
  ],
  "version": "0.0.0",
  "npmClient": "yarn",
  "useWorkspaces": true
}

            

              
                Copy
              
            
          

Voer nu, vanuit de root van uw monorepo, het volgende uit:

            lerna add @my-monorepo/ui-components --scope=@my-monorepo/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Let op: Vervang @my-monorepo/ui-components en @my-monorepo/web-app door uw daadwerkelijke pakketnamen die zijn gedefinieerd in hun respectieve package.json-bestanden. U moet het veld name in de package.json van elk pakket bijwerken om deze scope weer te geven.

Lerna maakt automatisch de nodige symlinks. Als u Yarn Workspaces of npm Workspaces gebruikt, moet u mogelijk ook het veld workspaces configureren in uw root package.json:

root/package.json
{
  "name": "my-frontend-monorepo",
  "private": true,
  "workspaces": [
    "packages/*"
  ]
}

Met workspaces geconfigureerd, kan de `add`-opdracht van Lerna zich enigszins anders gedragen, meer vertrouwend op de workspace-linking van de onderliggende package manager. Het uitvoeren van `yarn install` of `npm install` in de root zal de linking vaak automatisch afhandelen wanneer workspaces zijn ingesteld.

5. Opdrachten uitvoeren over pakketten

Lerna blinkt uit in het uitvoeren van opdrachten over meerdere pakketten. Bijvoorbeeld, om alle pakketten te bootstrappen (dependencies installeren en ze linken):

            lerna bootstrap

            

              
                Copy
              
            
          

Om een script uit te voeren dat is gedefinieerd in de package.json van elk pakket (bijv. een build script):

            lerna run build

            

              
                Copy
              
            
          

U kunt ook opdrachten uitvoeren op specifieke pakketten:

            lerna run build --scope=@my-monorepo/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Of specifieke pakketten uitsluiten:

            lerna run build --no-private --exclude=@my-monorepo/ui-components

            

              
                Copy
              
            
          

Geavanceerde Lerna-functies voor Wereldwijde Teams

Naast de basis biedt Lerna functies die vooral gunstig zijn voor wereldwijde ontwikkelingsteams:

6. Versioning Strategieën

Lerna biedt twee primaire versiebeheerstrategieën:

• Fixed Versioning (standaard): Alle pakketten in de monorepo delen een enkele versie. Wanneer u de versie bijwerkt, is deze van toepassing op alle pakketten. Dit is ideaal voor projecten waarbij wijzigingen over pakketten nauw met elkaar zijn verbonden.
• Independent Versioning: Elk pakket kan zijn eigen onafhankelijke versie hebben. Dit is handig wanneer pakketten losser gekoppeld zijn en mogelijk op verschillende tijdstippen worden bijgewerkt en vrijgegeven.

U kunt dit configureren in lerna.json:

            {
  // ... andere instellingen
  "version": "1.0.0" // Voor fixed versioning
}

            

              
                Copy
              
            
          

Of onafhankelijke versiebeheer inschakelen:

            {
  // ... andere instellingen
  "version": "independent"
}

            

              
                Copy
              
            
          

Bij gebruik van onafhankelijke versiebeheer, zal Lerna u vragen om aan te geven welke pakketten zijn gewijzigd en versie-bumps nodig hebben tijdens een publicatiebewerking.

7. Pakketten publiceren

Lerna maakt het publiceren van pakketten naar npm of andere registries eenvoudig.

Zorg er eerst voor dat uw pakketten zijn ingesteld met de juiste package.json-bestanden (inclusief naam, versie en mogelijk een publishConfig voor privé-pakketten of scoped-pakketten).

Om alle bijgewerkte pakketten te publiceren:

            lerna publish

            

              
                Copy
              
            
          

Lerna controleert op pakketten die zijn gewijzigd sinds de laatste publicatie, vraagt u om versies te verhogen (indien niet geautomatiseerd) en publiceert ze vervolgens. U kunt versie bumping en changelog-generatie ook automatiseren met behulp van tools zoals conventional-changelog.

Voor internationale teams die publiceren naar privé npm-registries (zoals Azure Artifacts, GitHub Packages of Artifactory), moet u ervoor zorgen dat uw CI/CD-pipeline is geconfigureerd met de juiste authenticatietokens en registry-URL's.

8. Continue Integratie en Continue Deployment (CI/CD)

Het integreren van Lerna met uw CI/CD-pipeline is cruciaal voor het automatiseren van builds, tests en deployments.

Belangrijke CI/CD-overwegingen voor een Lerna-monorepo:

• Caching: Cache de node_modules directory en build artifacts om de buildtijden te versnellen.
• Selectieve Builds: Configureer uw CI om alleen pakketten te bouwen en te testen die daadwerkelijk zijn gewijzigd in een bepaalde commit. Tools zoals lerna changed of lerna run --affected kunnen helpen bij het identificeren van gewijzigde pakketten.
• Parallelisatie: Maak gebruik van Lerna's mogelijkheid om opdrachten parallel uit te voeren om CI-jobs te versnellen.
• Publicatiestrategie: Definieer duidelijke regels voor wanneer en hoe pakketten worden gepubliceerd, vooral voor onafhankelijke versiebeheer. Overweeg het gebruik van Git-tags om publicaties te triggeren.

Voorbeeld CI/CD Workflow Snippet (Conceptueel):

# ... Node.js-omgeving instellen ...

# Dependencies installeren met behulp van de package manager die is geconfigureerd in lerna.json
RUN yarn install --frozen-lockfile # of npm ci

# Linters en tests uitvoeren op gewijzigde pakketten
RUN lerna run lint --stream --affected
RUN lerna run test --stream --affected

# Pakketten bouwen
RUN lerna run build --stream --affected

# Indien wijzigingen gedetecteerd en geconfigureerd om te publiceren, publiceer uitvoeren
# Overweeg het gebruik van specifieke GitHub Actions of GitLab CI-jobs voor publicatie
# RUN lerna publish from-git --yes

Voor globale teams moet u ervoor zorgen dat uw CI/CD-runners geografisch verspreid zijn of zijn geconfigureerd om de latency voor kritieke build- en deployment-stappen te minimaliseren.

Best Practices voor Frontend Lerna Monorepo's

Om de voordelen van uw Lerna-monorepo te maximaliseren en een soepele ervaring voor uw globale team te garanderen, moet u deze best practices overwegen:

9. Consistente Naamgevingsconventies

Adopteer een consistente naamgevingsconventie voor uw pakketten, vaak met behulp van scoped namen (bijv. @my-company/ui-components, @my-company/auth-service). Dit verbetert de duidelijkheid en organisatie, vooral in grotere monorepo's.

10. Duidelijke Pakketgrenzen

Hoewel een monorepo het delen van code aanmoedigt, is het belangrijk om duidelijke grenzen tussen pakketten te handhaven. Vermijd het creëren van nauwe koppelingen waarbij wijzigingen in het ene pakket wijdverspreide wijzigingen in andere vereisen, tenzij dat het beoogde ontwerp is (bijv. een fundamentele library).

11. Gecentraliseerde Linting en Formattering

Gebruik Lerna om consistente linting- en formatteringsregels af te dwingen over alle pakketten. Tools zoals ESLint, Prettier en Stylelint kunnen op rootniveau worden geconfigureerd en worden uitgevoerd via Lerna-opdrachten om codekwaliteit en uniformiteit te garanderen.

Voorbeeld:

            lerna run lint --parallel
lerna run format --parallel

            

              
                Copy
              
            
          

Het gebruik van --parallel kan deze bewerkingen aanzienlijk versnellen over veel pakketten.

12. Effectieve Teststrategieën

Implementeer een robuuste teststrategie. U kunt tests voor alle pakketten uitvoeren met behulp van lerna run test. Voor CI-optimalisatie, focus op het uitvoeren van tests alleen voor pakketten die zijn gewijzigd.

Overweeg het instellen van end-to-end (E2E)-tests voor applicaties en unit/integratietests voor gedeelde libraries. Voor wereldwijd verspreide teams moet u ervoor zorgen dat uw testinfrastructuur potentiële netwerklatentie of regionale verschillen kan afhandelen, indien van toepassing.

13. Documentatie en Communicatie

Met een monorepo is duidelijke documentatie van het grootste belang. Zorg ervoor dat elk pakket een README heeft waarin het doel wordt uitgelegd, hoe het moet worden gebruikt en eventuele specifieke installatie-instructies. Onderhoud een centrale README in de root van de monorepo die de algehele projectstructuur en gidsen voor nieuwe contributors beschrijft.

Regelmatige communicatie tussen teamleden, vooral met betrekking tot belangrijke wijzigingen in gedeelde pakketten of architecturale beslissingen, is essentieel voor het handhaven van afstemming over verschillende regio's.

14. Gebruikmaken van Moderne Frontend Tooling

Moderne frontend-frameworks en build tools hebben vaak goede ondersteuning voor monorepo's. Bijvoorbeeld:

• Webpack/Vite: Kan worden geconfigureerd om efficiënt meerdere applicaties binnen een monorepo te bundelen.
• React/Vue/Angular: Componentenbibliotheken die zijn gebouwd met deze frameworks kunnen eenvoudig worden beheerd en gedeeld.
• TypeScript: Gebruik TypeScript voor typeveiligheid in uw monorepo, met configuraties die pakketgrenzen respecteren.

Tools zoals Turborepo en Nx winnen aan populariteit als meer geavanceerde monorepo build-systemen die functies bieden zoals intelligente caching en remote execution, wat de prestaties verder kan verbeteren, vooral voor grote monorepo's.

Uitdagingen en Overwegingen

Hoewel Lerna en monorepo's aanzienlijke voordelen bieden, is het belangrijk om op de hoogte te zijn van potentiële uitdagingen:

• Initiële Setup Complexiteit: Het instellen van een monorepo kan complexer zijn dan beginnen met individuele repositories, vooral voor ontwikkelaars die nieuw zijn in het concept.
• Buildtijden: Zonder de juiste optimalisatie kunnen buildtijden voor grote monorepo's lang duren. Het benutten van Lerna's parallelle uitvoering en het verkennen van geavanceerde build-systemen is essentieel.
• Tooling Compatibiliteit: Zorg ervoor dat uw gekozen tooling (linters, formatters, bundlers) compatibel is met monorepo-structuren.
• Versiebeheer Prestaties: Voor extreem grote monorepo's met uitgebreide commit-geschiedenissen kunnen Git-bewerkingen trager worden. Strategieën zoals shallow clones of Git LFS kunnen dit helpen verzachten.
• Leercurve: Ontwikkelaars hebben mogelijk tijd nodig om zich aan te passen aan de monorepo-workflow en te begrijpen hoe Lerna pakketten en dependencies beheert.

Alternatieven en Aanvullende Tools

Hoewel Lerna een krachtige tool is, bestaan er andere oplossingen die monorepo-beheer kunnen aanvullen of alternatieven kunnen bieden:

• Yarn Workspaces: Zoals vermeld, biedt de ingebouwde workspace-functie van Yarn uitstekend dependency management en linking voor monorepo's.
• npm Workspaces: Sinds npm v7 bevat npm ook robuuste workspace-ondersteuning.
• Nx: Een sterk opinionated build-systeem voor monorepo's dat geavanceerde functies biedt, zoals dependency graph analysis, intelligent caching en distributed task execution, en dat vaak beter presteert dan Lerna in termen van build-snelheid voor grote projecten.
• Turborepo: Vergelijkbaar met Nx is Turborepo een ander high-performance build-systeem dat is ontworpen voor JavaScript-monorepo's, met de nadruk op snelheid en efficiënte caching.

Veel teams gebruiken Yarn/npm workspaces voor de core monorepo-structuur en gebruiken vervolgens Lerna (of Nx/Turborepo) voor geavanceerde functies zoals publicatie en versiebeheer.

Conclusie

Frontend Lerna biedt een robuuste en flexibele oplossing voor het beheren van JavaScript-monorepo's, waardoor ontwikkelingsteams, vooral degenen die over de hele wereld zijn verspreid, beschikken over efficiënte workflows, vereenvoudigd dependency management en verbeterde code sharing. Door de mogelijkheden van Lerna te begrijpen en de best practices te volgen, kunt u uw ontwikkelingsproces stroomlijnen, de codekwaliteit verbeteren en een collaboratieve omgeving bevorderen die innovatie stimuleert.

Naarmate uw projecten complexer worden en uw team zich uitbreidt over verschillende regio's, kan het omarmen van een monorepo-strategie die wordt beheerd door Lerna (of aanvullende tools) een strategisch voordeel zijn. Het zorgt voor een meer samenhangende ontwikkelingservaring, vermindert overhead en stelt uw globale team uiteindelijk in staat om effectiever hoogwaardige frontend-applicaties te leveren.

Belangrijkste Takeaways voor Wereldwijde Teams:

• Standaardiseren: Gebruik Lerna om consistente tooling en codestandaarden af te dwingen.
• Samenwerken: Maak gebruik van atomic commits en eenvoudig code sharing voor betere teamsynergie.
• Optimaliseren: Integreer Lerna met CI/CD voor geautomatiseerde, efficiënte builds en deployments.
• Communiceren: Onderhoud duidelijke documentatie en open communicatiekanalen.

Door Lerna te beheersen voor uw frontend-monorepo's, investeert u in een schaalbare en duurzame ontwikkelingsinfrastructuur die de groei en het succes van uw team op wereldschaal kan ondersteunen.