Frontend Nx Workspace: Monorepo Ontwikkeling voor Schaalbare Applicaties

In de huidige snel veranderende softwareontwikkelingsomgeving kan het bouwen en onderhouden van grootschalige frontend applicaties een uitdaging zijn. Het beheren van dependencies, het waarborgen van codeconsistentie en het optimaliseren van bouwtijden worden steeds complexer naarmate projecten groeien. Monorepo's bieden een krachtige oplossing door meerdere projecten en libraries te consolideren in één enkele repository. Nx, een slim, uitbreidbaar buildsysteem, verbetert de monorepo-ontwikkeling met geavanceerde tools en functies.

Deze uitgebreide gids verkent de voordelen van het gebruik van een Nx workspace voor frontend monorepo-ontwikkeling, waarbij belangrijke concepten, praktische voorbeelden en best practices worden behandeld.

Wat is een Monorepo?

Een monorepo is een softwareontwikkelingsstrategie waarbij alle projecten en hun dependencies in één enkele repository worden opgeslagen. Deze aanpak staat in contrast met de traditionele multi-repo-aanpak, waarbij elk project zijn eigen repository heeft.

Belangrijkste kenmerken van een Monorepo:

• Single Source of Truth: Alle code bevindt zich op één plek.
• Code Sharing en Hergebruik: Gemakkelijker om code te delen en te hergebruiken in projecten.
• Vereenvoudigd Dependency Management: Het beheren van dependencies in projecten wordt overzichtelijker.
• Atomic Changes: Wijzigingen kunnen meerdere projecten omvatten, wat consistentie garandeert.
• Verbeterde Samenwerking: Gemakkelijker voor teams om samen te werken aan gerelateerde projecten.

Waarom een Monorepo gebruiken voor Frontend Ontwikkeling?

Monorepo's bieden aanzienlijke voordelen voor frontend ontwikkeling, vooral voor grote en complexe projecten.

• Verbeterd Code Sharing: Frontend projecten delen vaak gemeenschappelijke UI-componenten, utility-functies en ontwerpsystemen. Een monorepo vergemakkelijkt het delen van code, waardoor duplicatie wordt verminderd en consistentie wordt bevorderd. Zo kan bijvoorbeeld een design system library gemakkelijk worden gedeeld in meerdere React-applicaties binnen dezelfde workspace.
• Gestroomlijnd Dependency Management: Het beheren van dependencies in meerdere frontend projecten kan een uitdaging zijn, vooral met het steeds evoluerende JavaScript-ecosysteem. Een monorepo vereenvoudigt dependency management door dependencies te centraliseren en tools te bieden voor het beheren van versies en upgrades.
• Verbeterde Build Prestaties: Nx biedt geavanceerde build caching en dependency-analyse, waardoor snellere en efficiëntere builds mogelijk zijn. Door de dependency graph te analyseren, kan Nx alleen de projecten die door een wijziging worden beïnvloed opnieuw bouwen, waardoor de bouwtijden aanzienlijk worden verkort. Dit is cruciaal voor grote frontend applicaties met tal van componenten en modules.
• Vereenvoudigde Refactoring: Het refactoren van code in meerdere projecten is eenvoudiger in een monorepo. Wijzigingen kunnen atomisch worden gemaakt, wat consistentie waarborgt en het risico op het introduceren van bugs vermindert. Zo kan bijvoorbeeld het hernoemen van een component dat in meerdere applicaties wordt gebruikt, in één enkele commit worden gedaan.
• Betere Samenwerking: Een monorepo bevordert een betere samenwerking tussen frontend developers door een gedeelde codebase en een gemeenschappelijke ontwikkelomgeving te bieden. Teams kunnen gemakkelijk bijdragen aan verschillende projecten en kennis en best practices delen.

Introductie van Nx: Het Slimme, Uitbreidbare Build Systeem

Nx is een krachtig buildsysteem dat de monorepo-ontwikkeling verbetert met geavanceerde tools en functies. Het biedt een gestandaardiseerde ontwikkelervaring, verbetert de build prestaties en vereenvoudigt dependency management.

Belangrijkste Kenmerken van Nx:

• Slim Build Systeem: Nx analyseert de dependency graph van uw projecten en bouwt alleen de getroffen projecten opnieuw, waardoor de bouwtijden aanzienlijk worden verkort.
• Code Generatie: Nx biedt code generatietools voor het creëren van nieuwe projecten, componenten en modules, waardoor de ontwikkeling wordt versneld en consistentie wordt gewaarborgd.
• Geïntegreerde Tools: Nx integreert met populaire frontend frameworks zoals React, Angular en Vue.js, waardoor een naadloze ontwikkelervaring wordt geboden.
• Plugin-ecosysteem: Nx heeft een rijk plugin-ecosysteem dat zijn functionaliteit uitbreidt met extra tools en integraties.
• Incrementele Builds: Nx's incrementele buildsysteem bouwt alleen opnieuw wat is veranderd, waardoor de feedbackloop voor de ontwikkeling drastisch wordt versneld.
• Computation Caching: Nx slaat de resultaten van dure berekeningen, zoals builds en tests, op in de cache, waardoor de prestaties verder worden verbeterd.
• Gedistribueerde Taakuitvoering: Voor zeer grote monorepo's kan Nx taken over meerdere machines verdelen om builds en tests te paralleliseren.

Het Opzetten van een Nx Workspace voor Frontend Ontwikkeling

Het opzetten van een Nx workspace is eenvoudig. U kunt de Nx CLI gebruiken om een nieuwe workspace te creëren en projecten en libraries toe te voegen.

Vereisten:

• Node.js (versie 16 of later)
• npm of yarn

Stappen:

1. Installeer de Nx CLI:

               npm install -g create-nx-workspace
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

2. Creëer een nieuwe Nx workspace:

               npx create-nx-workspace my-frontend-workspace
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   U wordt gevraagd een preset te selecteren. Kies een preset die overeenkomt met uw favoriete frontend framework (bijv. React, Angular, Vue.js).

3. Voeg een nieuwe applicatie toe:

               nx generate @nx/react:application my-app
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Deze opdracht creëert een nieuwe React-applicatie met de naam "my-app" binnen de workspace.

4. Voeg een nieuwe library toe:

               nx generate @nx/react:library my-library
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Deze opdracht creëert een nieuwe React-library met de naam "my-library" binnen de workspace. Libraries worden gebruikt om code te delen tussen applicaties.

Het Organiseren van Uw Nx Workspace

Een goed georganiseerde Nx workspace is cruciaal voor onderhoudbaarheid en schaalbaarheid. Overweeg de volgende richtlijnen bij het structureren van uw workspace:

• Applicaties: Applicaties zijn de toegangspunten van uw frontend projecten. Ze vertegenwoordigen de gebruikersinterfaces. Voorbeelden zijn een webapplicatie, een mobiele applicatie of een desktopapplicatie.
• Libraries: Libraries bevatten herbruikbare code die kan worden gedeeld in meerdere applicaties. Ze zijn georganiseerd in verschillende typen op basis van hun functionaliteit.
• Feature Libraries: Feature libraries bevatten de businesslogica en UI-componenten voor een specifieke feature. Ze zijn afhankelijk van core en UI libraries.
• UI Libraries: UI libraries bevatten herbruikbare UI-componenten die kunnen worden gebruikt in meerdere features en applicaties.
• Core Libraries: Core libraries bevatten utility-functies, datamodellen en andere gemeenschappelijke code die in de hele workspace wordt gebruikt.
• Shared Libraries: Shared libraries bevatten framework-agnostische code die kan worden gebruikt door meerdere applicaties en libraries, ongeacht het frontend framework (React, Angular, Vue.js). Dit bevordert codehergebruik en vermindert duplicatie.

Voorbeeld Directory Structuur:

my-frontend-workspace/
├── apps/
│   ├── my-app/
│   │   ├── src/
│   │   │   ├── app/
│   │   │   │   ├── app.tsx
│   │   │   │   └── app.module.css
│   │   │   └── main.tsx
│   │   └── project.json
│   └── my-other-app/
│       └── ...
├── libs/
│   ├── feature-my-feature/
│   │   ├── src/
│   │   │   └── lib/
│   │   │       └── feature-my-feature.tsx
│   │   └── project.json
│   ├── ui/
│   │   ├── src/
│   │   │   └── lib/
│   │   │       └── button/
│   │   │           └── button.tsx
│   │   └── project.json
│   ├── core/
│   │   ├── src/
│   │   │   └── lib/
│   │   │       └── api.ts
│   │   └── project.json
│   └── shared/
│       ├── src/
│       │   └── lib/
│       │       └── date-formatter.ts
│       └── project.json
├── tools/
│   └── generators/
├── nx.json
├── package.json
└── tsconfig.base.json

Code Sharing en Hergebruik met Nx Libraries

Nx libraries zijn de sleutel tot code sharing en hergebruik in een monorepo. Door uw code te organiseren in goed gedefinieerde libraries, kunt u gemakkelijk componenten, services en utilities delen in meerdere applicaties.

Voorbeeld: Een UI-component Delen

Stel dat u een button-component heeft dat u wilt delen in meerdere React-applicaties. U kunt een UI-library met de naam "ui" creëren en het button-component in deze library plaatsen.

1. Maak een UI-library:

               nx generate @nx/react:library ui
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

2. Maak een button-component:

               nx generate @nx/react:component button --project=ui
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

3. Implementeer het button-component:

               // libs/ui/src/lib/button/button.tsx
   import styles from './button.module.css';
   
   interface ButtonProps {
    text: string;
    onClick: () => void;
   }
   
   export function Button({ text, onClick }: ButtonProps) {
    return (
    
    {text}
    
    );
   }
   
   export default Button;
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

4. Exporteer het button-component vanuit de library:

               // libs/ui/src/index.ts
   export * from './lib/button/button';
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

5. Gebruik het button-component in een applicatie:

               // apps/my-app/src/app/app.tsx
   import { Button } from '@my-frontend-workspace/ui';
   
   function App() {
    return (
    
   
    
   Welcome to My App
     alert('Clicked!')} />
    
    );
   }
   
   export default App;
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

Door libraries te gebruiken, kunt u ervoor zorgen dat uw UI-componenten consistent zijn in alle applicaties. Wanneer u het button-component in de UI-library bijwerkt, worden alle applicaties die het component gebruiken automatisch bijgewerkt.

Dependency Management in Nx Workspaces

Nx biedt krachtige tools voor het beheren van dependencies tussen projecten en libraries. U kunt dependencies expliciet definiëren in het `project.json`-bestand van elk project of library.

Voorbeeld: Een Dependency Declareren

Stel dat uw applicatie "my-app" afhankelijk is van de library "core". U kunt deze dependency declareren in het `project.json`-bestand van "my-app".

            // apps/my-app/project.json
{
 "name": "my-app",
 "projectType": "application",
 ...
 "implicitDependencies": ["core"]
}
            

              
                Copy
              
            
          

Door dependencies expliciet te declareren, kan Nx de dependency graph van uw workspace analyseren en alleen de getroffen projecten opnieuw bouwen wanneer een dependency verandert. Dit verbetert de build prestaties aanzienlijk.

Build Prestatie Optimalisatie met Nx

Nx's slimme buildsysteem en computation caching mogelijkheden verbeteren de build prestaties aanzienlijk. Hier zijn enkele tips voor het optimaliseren van de build prestaties in uw Nx workspace:

• Analyseer de Dependency Graph: Gebruik de `nx graph`-opdracht om de dependency graph van uw workspace te visualiseren. Identificeer potentiële knelpunten en optimaliseer uw projectstructuur om dependencies te verminderen.
• Gebruik Computation Caching: Nx slaat de resultaten van dure berekeningen, zoals builds en tests, op in de cache. Zorg ervoor dat computation caching is ingeschakeld in uw `nx.json`-bestand.
• Voer Taken Parallel Uit: Nx kan taken parallel uitvoeren om meerdere CPU-kernen te benutten. Gebruik de `--parallel`-flag om taken parallel uit te voeren.
• Gebruik Gedistribueerde Taakuitvoering: Voor zeer grote monorepo's kan Nx taken over meerdere machines verdelen om builds en tests te paralleliseren.
• Optimaliseer Uw Code: Optimaliseer uw code om de bouwtijden te verminderen. Verwijder ongebruikte code, optimaliseer afbeeldingen en gebruik code splitting om de grootte van uw bundels te verminderen.

Testen in Nx Workspaces

Nx biedt geïntegreerde testtools voor het uitvoeren van unit tests, integration tests en end-to-end tests. U kunt de `nx test`-opdracht gebruiken om tests uit te voeren voor alle projecten in de workspace of voor een specifiek project.

Voorbeeld: Tests Uitvoeren

            nx test my-app
            

              
                Copy
              
            
          

Deze opdracht voert alle tests uit voor de applicatie "my-app".

Nx ondersteunt populaire test frameworks zoals Jest, Cypress en Playwright. U kunt uw testomgeving configureren in het `project.json`-bestand van elk project.

Continuous Integration en Continuous Deployment (CI/CD) met Nx

Nx integreert naadloos met populaire CI/CD-systemen zoals GitHub Actions, GitLab CI en Jenkins. U kunt de command-line interface van Nx gebruiken om builds, tests en deployments in uw CI/CD-pipeline te automatiseren.

Voorbeeld: GitHub Actions Workflow

Hier is een voorbeeld van een GitHub Actions workflow die uw Nx workspace bouwt, test en implementeert:

            # .github/workflows/ci.yml
name: CI

on:
 push:
 branches: [main]
 pull_request:
 branches: [main]

jobs:
 build:
 runs-on: ubuntu-latest

 steps:
 - uses: actions/checkout@v3
 with:
 fetch-depth: 0
 - uses: actions/setup-node@v3
 with:
 node-version: 16
 cache: 'npm'
 - run: npm ci
 - run: npx nx affected --target=lint --base=origin/main --head=HEAD
 - run: npx nx affected --target=test --base=origin/main --head=HEAD --watchAll=false
 - run: npx nx affected --target=build --base=origin/main --head=HEAD
            

              
                Copy
              
            
          

Deze workflow voert de volgende taken uit:

• Linting: Voert linters uit op getroffen projecten.
• Testen: Voert tests uit op getroffen projecten.
• Bouwen: Bouwt getroffen projecten.

Nx biedt de `affected`-opdracht, waarmee u taken alleen kunt uitvoeren op de projecten die zijn beïnvloed door een wijziging. Dit vermindert de uitvoeringstijd van uw CI/CD-pipeline aanzienlijk.

Best Practices voor Frontend Nx Workspace Ontwikkeling

Hier zijn enkele best practices voor het ontwikkelen van frontend applicaties met Nx:

• Volg een Consistente Codeerstijl: Gebruik een codeformatter zoals Prettier en een linter zoals ESLint om een consistente codeerstijl in uw workspace af te dwingen.
• Schrijf Unit Tests: Schrijf unit tests voor al uw componenten, services en utilities om de codekwaliteit te waarborgen en regressies te voorkomen.
• Gebruik een Design System: Gebruik een design system om consistentie te waarborgen in uw UI-componenten.
• Documenteer Uw Code: Documenteer uw code grondig om het voor andere ontwikkelaars gemakkelijker te maken om te begrijpen en te onderhouden.
• Gebruik Version Control: Gebruik Git voor version control en volg een consistente branching-strategie.
• Automatiseer Uw Workflow: Automatiseer uw workflow met CI/CD om ervoor te zorgen dat uw code altijd automatisch wordt getest en geïmplementeerd.
• Houd Dependencies Up-to-Date: Werk regelmatig uw dependencies bij om te profiteren van de nieuwste functies en beveiligingspatches.
• Monitor Prestaties: Monitor de prestaties van uw applicaties en identificeer potentiële knelpunten.

Geavanceerde Nx Concepten

Als u vertrouwd bent met de basisprincipes van Nx, kunt u enkele geavanceerde concepten verkennen om uw ontwikkelingsworkflow verder te verbeteren:

• Aangepaste Generators: Creëer aangepaste generators om het creëren van nieuwe projecten, componenten en modules te automatiseren. Dit kan de ontwikkelingstijd aanzienlijk verkorten en consistentie waarborgen.
• Nx Plugins: Ontwikkel Nx plugins om de functionaliteit van Nx uit te breiden met aangepaste tools en integraties.
• Module Federation: Gebruik Module Federation om onafhankelijke delen van uw applicatie afzonderlijk te bouwen en te implementeren. Dit maakt snellere implementaties en meer flexibiliteit mogelijk.
• Nx Cloud: Integreer met Nx Cloud om geavanceerde build insights, gedistribueerde taakuitvoering en remote caching te krijgen.

Conclusie

Nx workspaces bieden een krachtige en efficiënte manier om frontend monorepo's te beheren. Door gebruik te maken van de geavanceerde tools en functies van Nx, kunt u het delen van code, de build prestaties en de samenwerking van ontwikkelaars verbeteren, wat resulteert in schaalbare en onderhoudbare frontend applicaties. Het omarmen van Nx kan uw ontwikkelingsproces stroomlijnen en aanzienlijke productiviteitswinst voor uw team opleveren, vooral bij het werken aan complexe en grootschalige projecten. Naarmate het frontend landschap zich blijft ontwikkelen, wordt het beheersen van monorepo-ontwikkeling met Nx een steeds waardevollere vaardigheid voor frontend engineers.

Deze gids heeft een uitgebreid overzicht gegeven van de frontend Nx workspace ontwikkeling. Door de best practices te volgen en de geavanceerde concepten te verkennen, kunt u het volledige potentieel van Nx ontsluiten en geweldige frontend applicaties bouwen.