Ontgrendel de kracht van micro-frontends met JavaScript Module Federation in Webpack 5. Leer hoe u schaalbare, onderhoudbare en onafhankelijke webapplicaties bouwt.
JavaScript Module Federation met Webpack 5: Een Uitgebreide Gids voor Micro-frontends
In het steeds evoluerende landschap van webontwikkeling kan het bouwen van grote en complexe applicaties een enorme opgave zijn. Traditionele monolithische architecturen leiden vaak tot langere ontwikkeltijden, knelpunten bij de implementatie en uitdagingen bij het handhaven van de codekwaliteit. Micro-frontends zijn naar voren gekomen als een krachtig architectonisch patroon om deze uitdagingen aan te gaan, waardoor teams onafhankelijke onderdelen van een grotere webapplicatie kunnen bouwen en implementeren. Een van de meest veelbelovende technologieën voor het implementeren van micro-frontends is JavaScript Module Federation, geïntroduceerd in Webpack 5.
Wat zijn Micro-frontends?
Micro-frontends zijn een architecturale stijl waarbij een frontend-app wordt opgesplitst in kleinere, onafhankelijke eenheden, die autonoom door verschillende teams kunnen worden ontwikkeld, getest en geïmplementeerd. Elke micro-frontend is verantwoordelijk voor een specifiek bedrijfsdomein of een specifieke functie, en ze worden tijdens runtime samengesteld om de volledige gebruikersinterface te vormen.
Zie het als een bedrijf: in plaats van één gigantisch ontwikkelteam, heb je meerdere kleinere teams die zich op specifieke gebieden richten. Elk team kan onafhankelijk werken, wat zorgt voor snellere ontwikkelingscycli en eenvoudiger onderhoud. Denk aan een groot e-commerceplatform zoals Amazon; verschillende teams kunnen de productcatalogus, het winkelwagentje, het afrekenproces en het beheer van gebruikersaccounts beheren. Dit zouden allemaal onafhankelijke micro-frontends kunnen zijn.
Voordelen van Micro-frontends:
- Onafhankelijke Deployments: Teams kunnen hun micro-frontends onafhankelijk implementeren, zonder andere delen van de applicatie te beïnvloeden. Dit vermindert het implementatierisico en zorgt voor snellere releasecycli.
- Technologie-agnostisch: Verschillende micro-frontends kunnen worden gebouwd met verschillende technologieën of frameworks (bijv. React, Angular, Vue.js). Dit stelt teams in staat de beste technologie voor hun specifieke behoeften te kiezen en geleidelijk nieuwe technologieën te adopteren zonder de hele applicatie te hoeven herschrijven. Stel je voor dat één team React gebruikt voor de productcatalogus, een ander team Vue.js voor marketinglandingspagina's, en een derde team Angular voor het afrekenproces.
- Verbeterde Teamautonomie: Teams hebben de volledige eigendom van hun micro-frontends, wat leidt tot meer autonomie, snellere besluitvorming en verbeterde productiviteit van ontwikkelaars.
- Verhoogde Schaalbaarheid: Micro-frontends stellen u in staat uw applicatie horizontaal te schalen door individuele micro-frontends op verschillende servers te implementeren.
- Herbruikbaarheid van Code: Gedeelde componenten en bibliotheken kunnen gemakkelijk worden gedeeld tussen micro-frontends.
- Eenvoudiger te Onderhouden: Kleinere codebases zijn over het algemeen gemakkelijker te begrijpen, te onderhouden en te debuggen.
Uitdagingen van Micro-frontends:
- Verhoogde Complexiteit: Het beheren van meerdere micro-frontends kan complexiteit toevoegen aan de algehele architectuur, vooral op het gebied van communicatie, statusbeheer en implementatie.
- Prestatie-overhead: Het laden van meerdere micro-frontends kan prestatie-overhead introduceren, vooral als ze niet goed zijn geoptimaliseerd.
- Doorsnijdende Belangen (Cross-Cutting Concerns): Het afhandelen van doorsnijdende belangen zoals authenticatie, autorisatie en thematisering kan een uitdaging zijn in een micro-frontendarchitectuur.
- Operationele Overhead: Vereist volwassen DevOps-praktijken en infrastructuur om de implementatie en monitoring van meerdere micro-frontends te beheren.
Wat is JavaScript Module Federation?
JavaScript Module Federation is een functie van Webpack 5 waarmee u code kunt delen tussen afzonderlijk gecompileerde JavaScript-applicaties tijdens runtime. Het stelt u in staat delen van uw applicatie bloot te stellen als "modules" die door andere applicaties kunnen worden gebruikt, zonder dat u deze hoeft te publiceren naar een centrale repository zoals npm.
Zie Module Federation als een manier om een gefedereerd ecosysteem van applicaties te creëren, waarbij elke applicatie zijn eigen functionaliteit kan bijdragen en functionaliteit van andere applicaties kan gebruiken. Dit elimineert de noodzaak voor build-time afhankelijkheden en maakt echt onafhankelijke implementaties mogelijk.
Een design system team kan bijvoorbeeld UI-componenten als modules beschikbaar stellen, en verschillende applicatieteams kunnen deze componenten rechtstreeks vanuit de design system applicatie gebruiken, zonder ze als npm-pakketten te hoeven installeren. Wanneer het design system team de componenten bijwerkt, worden de wijzigingen automatisch doorgevoerd in alle gebruikende applicaties.
Kernconcepten in Module Federation:
- Host: De hoofdapplicatie die externe modules verbruikt.
- Remote: Een applicatie die modules beschikbaar stelt om door andere applicaties te worden gebruikt.
- Gedeelde Modules (Shared Modules): Modules die worden gedeeld tussen de host- en remote-applicaties (bijv. React, Lodash). Module Federation kan automatisch de versiebeheer en ontdubbeling van gedeelde modules afhandelen om ervoor te zorgen dat er slechts één versie van elke module wordt geladen.
- Blootgestelde Modules (Exposed Modules): Specifieke modules van een remote-applicatie die beschikbaar worden gesteld voor gebruik door andere applicaties.
- RemoteEntry.js: Een door Webpack gegenereerd bestand dat de metadata bevat over de blootgestelde modules van een remote-applicatie. De host-applicatie gebruikt dit bestand om de externe modules te ontdekken en te laden.
Module Federation opzetten met Webpack 5: Een Praktische Gids
Laten we een praktisch voorbeeld doorlopen van het opzetten van Module Federation met Webpack 5. We maken twee eenvoudige applicaties: een Host-applicatie en een Remote-applicatie. De Remote-applicatie zal een component beschikbaar stellen, en de Host-applicatie zal deze gebruiken.
1. Projectopzet
Maak twee afzonderlijke mappen voor uw applicaties: `host` en `remote`.
```bash mkdir host remote cd host npm init -y npm install webpack webpack-cli webpack-dev-server html-webpack-plugin --save-dev npm install react react-dom cd ../remote npm init -y npm install webpack webpack-cli webpack-dev-server html-webpack-plugin --save-dev npm install react react-dom ```2. Configuratie van de Remote Applicatie
Maak in de `remote`-map de volgende bestanden aan:
- `src/index.js`: Toegangspunt voor de applicatie.
- `src/RemoteComponent.jsx`: Het component dat beschikbaar wordt gesteld.
- `webpack.config.js`: Webpack-configuratiebestand.
src/index.js:
```javascript import React from 'react'; import ReactDOM from 'react-dom/client'; import RemoteComponent from './RemoteComponent'; const App = () => (Remote Application
src/RemoteComponent.jsx:
```javascript import React from 'react'; const RemoteComponent = () => (Dit is een Remote Component!
Gerenderd vanuit de Remote Applicatie.
webpack.config.js:
```javascript const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin'); const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin'); const path = require('path'); module.exports = { entry: './src/index', mode: 'development', devServer: { port: 3001, static: { directory: path.join(__dirname, 'dist'), }, }, output: { publicPath: 'auto', }, module: { rules: [ { test: /\.(js|jsx)$/, exclude: /node_modules/, use: { loader: 'babel-loader', options: { presets: ['@babel/preset-react', '@babel/preset-env'], }, }, }, ], }, plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'remote', filename: 'remoteEntry.js', exposes: { './RemoteComponent': './src/RemoteComponent', }, shared: { react: { singleton: true, eager: true }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true }, }, }), new HtmlWebpackPlugin({ template: './public/index.html', }), ], resolve: { extensions: ['.js', '.jsx'], }, }; ```Maak `public/index.html` met een basis HTML-structuur. Belangrijk is `
`3. Configuratie van de Host Applicatie
Maak in de `host`-map de volgende bestanden aan:
- `src/index.js`: Toegangspunt voor de applicatie.
- `webpack.config.js`: Webpack-configuratiebestand.
src/index.js:
```javascript import React, { Suspense } from 'react'; import ReactDOM from 'react-dom/client'; const RemoteComponent = React.lazy(() => import('remote/RemoteComponent')); const App = () => (Host Applicatie
webpack.config.js:
```javascript const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin'); const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin'); const path = require('path'); module.exports = { entry: './src/index', mode: 'development', devServer: { port: 3000, static: { directory: path.join(__dirname, 'dist'), }, }, output: { publicPath: 'auto', }, module: { rules: [ { test: /\.(js|jsx)$/, exclude: /node_modules/, use: { loader: 'babel-loader', options: { presets: ['@babel/preset-react', '@babel/preset-env'], }, }, }, ], }, plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'host', remotes: { remote: 'remote@http://localhost:3001/remoteEntry.js', }, shared: { react: { singleton: true, eager: true }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true }, }, }), new HtmlWebpackPlugin({ template: './public/index.html', }), ], resolve: { extensions: ['.js', '.jsx'], }, }; ```Maak `public/index.html` met een basis HTML-structuur (vergelijkbaar met de remote-app). Belangrijk is `
`4. Babel installeren
Installeer in zowel de `host`- als de `remote`-map de Babel-afhankelijkheden:
```bash npm install --save-dev @babel/core @babel/preset-env @babel/preset-react babel-loader ```5. De Applicaties Uitvoeren
Voeg in zowel de `host`- als de `remote`-map het volgende script toe aan `package.json`:
```json "scripts": { "start": "webpack serve" } ```Start nu beide applicaties:
```bash cd remote npm start cd ../host npm start ```Open uw browser en navigeer naar `http://localhost:3000`. U zou de Host-applicatie moeten zien met het Remote Component erin gerenderd.
Uitleg van Belangrijke Configuratieopties:
- `name`: Een unieke naam voor de applicatie.
- `filename`: De naam van het bestand dat de metadata over de blootgestelde modules zal bevatten (bijv. `remoteEntry.js`).
- `exposes`: Een map van modulenamen naar bestandspaden, die specificeert welke modules moeten worden blootgesteld.
- `remotes`: Een map van namen van remote-applicaties naar URL's, die specificeert waar het remoteEntry.js-bestand voor elke remote-applicatie te vinden is.
- `shared`: Een lijst van modules die moeten worden gedeeld tussen de host- en remote-applicaties. De `singleton: true`-optie zorgt ervoor dat er slechts één instantie van elke gedeelde module wordt geladen. De `eager: true`-optie zorgt ervoor dat de gedeelde module gretig wordt geladen (d.w.z. vóór alle andere modules).
Geavanceerde Module Federation Technieken
Module Federation biedt veel geavanceerde functies die u kunnen helpen nog geavanceerdere micro-frontendarchitecturen te bouwen.
Dynamische Remotes
In plaats van de URL's van remote-applicaties hard te coderen in de Webpack-configuratie, kunt u ze dynamisch tijdens runtime laden. Dit stelt u in staat om de locatie van remote-applicaties eenvoudig bij te werken zonder de host-applicatie opnieuw te hoeven bouwen.
U kunt bijvoorbeeld de URL's van remote-applicaties opslaan in een configuratiebestand of een database en ze dynamisch laden met JavaScript.
```javascript // In webpack.config.js remotes: { remote: `promise new Promise(resolve => { const urlParams = new URLSearchParams(window.location.search); const remoteUrl = urlParams.get('remote'); // Ga ervan uit dat remoteUrl zoiets is als 'http://localhost:3001/remoteEntry.js' const script = document.createElement('script'); script.src = remoteUrl; script.onload = () => { // de sleutel van module federation is dat de remote-app is // beschikbaar is onder de naam die in de remote is gedefinieerd resolve(window.remote); }; document.head.appendChild(script); })`, }, ```Nu kunt u de host-app laden met een queryparameter `?remote=http://localhost:3001/remoteEntry.js`
Gedeelde Modules met Versiebeheer
Module Federation kan automatisch het versiebeheer en de ontdubbeling van gedeelde modules afhandelen om ervoor te zorgen dat er slechts één compatibele versie van elke module wordt geladen. Dit is vooral belangrijk bij grote en complexe applicaties met veel afhankelijkheden.
U kunt het versiebereik van elke gedeelde module specificeren in de Webpack-configuratie.
```javascript // In webpack.config.js shared: { react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^18.0.0' }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^18.0.0' }, }, ```Aangepaste Module Loaders
Module Federation stelt u in staat om aangepaste module loaders te definiëren die kunnen worden gebruikt om modules uit verschillende bronnen of in verschillende formaten te laden. Dit kan handig zijn voor het laden van modules vanaf een CDN of een aangepast module register.
Status Delen tussen Micro-frontends
Een van de uitdagingen van micro-frontendarchitecturen is het delen van de status (state) tussen verschillende micro-frontends. Er zijn verschillende benaderingen die u kunt volgen om deze uitdaging aan te gaan:
- URL-gebaseerd statusbeheer: Sla de status op in de URL en gebruik de URL om te communiceren tussen micro-frontends. Dit is een eenvoudige en duidelijke aanpak, maar het kan omslachtig worden bij complexe statussen.
- Aangepaste events: Gebruik aangepaste events om statuswijzigingen tussen micro-frontends uit te zenden. Dit zorgt voor een losse koppeling tussen micro-frontends, maar het kan moeilijk zijn om event-abonnementen te beheren.
- Gedeelde state management bibliotheek: Gebruik een gedeelde state management bibliotheek zoals Redux of MobX om de status van de hele applicatie te beheren. Dit biedt een gecentraliseerde en consistente manier om de status te beheren, maar het kan een afhankelijkheid van een specifieke state management bibliotheek introduceren.
- Message Broker: Gebruik een message broker zoals RabbitMQ of Kafka om communicatie en het delen van de status tussen micro-frontends te faciliteren. Dit is een complexere oplossing, maar het biedt een hoge mate van flexibiliteit en schaalbaarheid.
Best Practices voor het Implementeren van Micro-frontends met Module Federation
Hier zijn enkele best practices om in gedachten te houden bij het implementeren van micro-frontends met Module Federation:
- Definieer duidelijke grenzen voor elke micro-frontend: Elke micro-frontend moet verantwoordelijk zijn voor een specifiek bedrijfsdomein of een specifieke functie en moet goed gedefinieerde interfaces hebben.
- Gebruik een consistente technologiestack: Hoewel Module Federation u toestaat verschillende technologieën te gebruiken voor verschillende micro-frontends, is het over het algemeen een goed idee om een consistente technologiestack te gebruiken om de complexiteit te verminderen en de onderhoudbaarheid te verbeteren.
- Stel duidelijke communicatieprotocollen op: Definieer duidelijke communicatieprotocollen voor hoe micro-frontends met elkaar moeten communiceren.
- Automatiseer het implementatieproces: Automatiseer het implementatieproces om ervoor te zorgen dat micro-frontends onafhankelijk en betrouwbaar kunnen worden geïmplementeerd. Overweeg het gebruik van CI/CD-pijplijnen en infrastructure-as-code tools.
- Monitor de prestaties van uw micro-frontends: Monitor de prestaties van uw micro-frontends om eventuele prestatieknelpunten te identificeren en aan te pakken. Gebruik tools zoals Google Analytics, New Relic of Datadog.
- Implementeer robuuste foutafhandeling: Implementeer robuuste foutafhandeling om ervoor te zorgen dat uw applicatie bestand is tegen storingen.
- Omarm een gedecentraliseerd bestuursmodel: Geef teams de mogelijkheid om beslissingen te nemen over hun eigen micro-frontends, terwijl de algehele consistentie en kwaliteit behouden blijven.
Praktijkvoorbeelden van Module Federation in Actie
Hoewel specifieke casestudies vaak vertrouwelijk zijn, zijn hier enkele algemene scenario's waarin Module Federation ongelooflijk nuttig kan zijn:
- E-commerceplatformen: Zoals eerder vermeld, kunnen grote e-commerceplatformen Module Federation gebruiken om onafhankelijke micro-frontends te bouwen voor de productcatalogus, het winkelwagentje, het afrekenproces en het beheer van gebruikersaccounts. Dit stelt verschillende teams in staat om onafhankelijk aan deze functies te werken en ze te implementeren zonder andere delen van de applicatie te beïnvloeden. Een wereldwijd platform zou functies voor verschillende regio's kunnen aanpassen via remote modules.
- Financiële Dienstverleningsapplicaties: Applicaties voor financiële dienstverlening hebben vaak complexe gebruikersinterfaces met veel verschillende functies. Module Federation kan worden gebruikt om onafhankelijke micro-frontends te bouwen voor verschillende accounttypes, handelsplatformen en rapportagedashboards. Compliance-functies die uniek zijn voor bepaalde landen, kunnen via Module Federation worden geleverd.
- Gezondheidszorgportalen: Gezondheidszorgportalen kunnen Module Federation gebruiken om onafhankelijke micro-frontends te bouwen voor patiëntenbeheer, het plannen van afspraken en toegang tot medische dossiers. Verschillende modules voor verschillende verzekeraars of regio's kunnen dynamisch worden geladen.
- Content Management Systemen (CMS): Een CMS kan Module Federation gebruiken om gebruikers in staat te stellen aangepaste functionaliteit aan hun websites toe te voegen door remote modules van externe ontwikkelaars te laden. Verschillende thema's, plug-ins en widgets kunnen worden gedistribueerd als onafhankelijke micro-frontends.
- Learning Management Systemen (LMS): Een LMS kan cursussen aanbieden die onafhankelijk zijn ontwikkeld en via Module Federation in een uniform platform zijn geïntegreerd. Updates van individuele cursussen vereisen geen platformbrede herimplementaties.
Conclusie
JavaScript Module Federation in Webpack 5 biedt een krachtige en flexibele manier om micro-frontendarchitecturen te bouwen. Het stelt u in staat om code te delen tussen afzonderlijk gecompileerde JavaScript-applicaties tijdens runtime, wat onafhankelijke implementaties, technologische diversiteit en verbeterde teamautonomie mogelijk maakt. Door de best practices in deze gids te volgen, kunt u Module Federation benutten om schaalbare, onderhoudbare en innovatieve webapplicaties te bouwen.
De toekomst van frontend-ontwikkeling neigt ongetwijfeld naar modulaire en gedistribueerde architecturen. Module Federation biedt een cruciaal hulpmiddel voor het bouwen van deze moderne systemen, waardoor teams complexe applicaties kunnen creëren met meer snelheid, flexibiliteit en veerkracht. Naarmate de technologie volwassener wordt, kunnen we verwachten dat er nog meer innovatieve gebruiksscenario's en best practices zullen ontstaan.