JavaScript Module Federation: Versieconflicten Beheren met Oplossingsstrategieën

JavaScript Module Federation is een krachtige functie van webpack waarmee u code kunt delen tussen onafhankelijk geïmplementeerde JavaScript-applicaties. Dit maakt het mogelijk om micro-frontend-architecturen te creëren, waarbij verschillende teams individuele onderdelen van een grotere applicatie kunnen bezitten en implementeren. Deze gedistribueerde aard introduceert echter het potentieel voor versieconflicten tussen gedeelde afhankelijkheden. Dit artikel onderzoekt de diepere oorzaken van deze conflicten en biedt effectieve strategieën om ze op te lossen.

Inzicht in Versieconflicten bij Module Federation

In een Module Federation-opstelling kunnen verschillende applicaties (hosts en remotes) afhankelijk zijn van dezelfde bibliotheken (bijv. React, Lodash). Wanneer deze applicaties onafhankelijk worden ontwikkeld en geïmplementeerd, kunnen ze verschillende versies van deze gedeelde bibliotheken gebruiken. Dit kan leiden tot runtime-fouten of onverwacht gedrag als de host- en remote-applicaties proberen incompatibele versies van dezelfde bibliotheek te gebruiken. Hier is een overzicht van de veelvoorkomende oorzaken:

• Verschillende Versievereisten: Elke applicatie kan een ander versiebereik specificeren voor een gedeelde afhankelijkheid in zijn package.json-bestand. Eén applicatie kan bijvoorbeeld react: ^16.0.0 vereisen, terwijl een andere react: ^17.0.0 vereist.
• Transactieve Afhankelijkheden: Zelfs als de afhankelijkheden op het hoogste niveau consistent zijn, kunnen transitieve afhankelijkheden (afhankelijkheden van afhankelijkheden) versieconflicten introduceren.
• Inconsistente Build-processen: Verschillende build-configuraties of build-tools kunnen ertoe leiden dat verschillende versies van gedeelde bibliotheken in de uiteindelijke bundels worden opgenomen.
• Asynchroon Laden: Module Federation omvat vaak het asynchroon laden van remote modules. Als de host-applicatie een remote module laadt die afhankelijk is van een andere versie van een gedeelde bibliotheek, kan er een conflict optreden wanneer de remote module probeert toegang te krijgen tot de gedeelde bibliotheek.

Voorbeeldscenario

Stel je voor dat je twee applicaties hebt:

• Host-applicatie (App A): Gebruikt React-versie 17.0.2.
• Remote-applicatie (App B): Gebruikt React-versie 16.8.0.

App A gebruikt App B als een remote module. Wanneer App A een component van App B probeert te renderen, dat afhankelijk is van functies van React 16.8.0, kan dit leiden tot fouten of onverwacht gedrag omdat App A draait op React 17.0.2.

Strategieën voor het Oplossen van Versieconflicten

Er kunnen verschillende strategieën worden toegepast om versieconflicten in Module Federation aan te pakken. De beste aanpak hangt af van de specifieke vereisten van uw applicatie en de aard van de conflicten.

1. Expliciet Delen van Afhankelijkheden

De meest fundamentele stap is om expliciet te declareren welke afhankelijkheden gedeeld moeten worden tussen de host- en remote-applicaties. Dit wordt gedaan met de shared-optie in de webpack-configuratie voor zowel de host als de remotes.

// webpack.config.js (Host en Remote)
module.exports = {
  // ... andere configuraties
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... andere configuraties
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // of een specifieker versiebereik
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // andere gedeelde afhankelijkheden
      },
    }),
  ],
};

Laten we de shared configuratie-opties uiteenzetten:

• singleton: true: Dit zorgt ervoor dat er slechts één instantie van de gedeelde module wordt gebruikt in alle applicaties. Dit is cruciaal voor bibliotheken zoals React, waar het hebben van meerdere instanties tot fouten kan leiden. Als dit op true wordt gezet, zal Module Federation een fout genereren als verschillende versies van de gedeelde module incompatibel zijn.
• eager: true: Standaard worden gedeelde modules 'lazy' geladen. Door eager op true te zetten, wordt de gedeelde module onmiddellijk geladen, wat kan helpen om runtime-fouten door versieconflicten te voorkomen.
• requiredVersion: '^17.0.0': Dit specificeert de minimale versie van de gedeelde module die vereist is. Hiermee kunt u de compatibiliteit van versies tussen applicaties afdwingen. Het gebruik van een specifiek versiebereik (bijv. ^17.0.0 of >=17.0.0 <18.0.0) wordt sterk aanbevolen boven een enkel versienummer om patch-updates mogelijk te maken. Dit is vooral cruciaal in grote organisaties waar meerdere teams verschillende patch-versies van dezelfde afhankelijkheid kunnen gebruiken.

2. Semantic Versioning (SemVer) en Versiebereiken

Het naleven van de principes van Semantic Versioning (SemVer) is essentieel voor het effectief beheren van afhankelijkheden. SemVer gebruikt een driedelig versienummer (MAJOR.MINOR.PATCH) en definieert regels voor het verhogen van elk deel:

• MAJOR: Verhoogd bij incompatibele API-wijzigingen.
• MINOR: Verhoogd wanneer u functionaliteit toevoegt op een achterwaarts compatibele manier.
• PATCH: Verhoogd wanneer u achterwaarts compatibele bugfixes doorvoert.

Gebruik bij het specificeren van versievereisten in uw package.json-bestand of in de shared-configuratie versiebereiken (bijv. ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2) om compatibele updates toe te staan en 'breaking changes' te vermijden. Hier is een snelle herinnering van veelvoorkomende operatoren voor versiebereiken:

• ^ (Caret): Staat updates toe die het meest linkse cijfer dat niet nul is, niet wijzigen. Bijvoorbeeld, ^1.2.3 staat versies 1.2.4, 1.3.0 toe, maar niet 2.0.0. ^0.2.3 staat versies 0.2.4 toe, maar niet 0.3.0.
• ~ (Tilde): Staat patch-updates toe. Bijvoorbeeld, ~1.2.3 staat versies 1.2.4 toe, maar niet 1.3.0.
• >=: Groter dan of gelijk aan.
• <=: Kleiner dan of gelijk aan.
• >: Groter dan.
• <: Kleiner dan.
• =: Exact gelijk aan.
• *: Elke versie. Vermijd het gebruik van * in productie, omdat dit tot onvoorspelbaar gedrag kan leiden.

3. Deduplicatie van Afhankelijkheden

Tools zoals npm dedupe of yarn dedupe kunnen helpen bij het identificeren en verwijderen van dubbele afhankelijkheden in uw node_modules-map. Dit kan de kans op versieconflicten verkleinen door ervoor te zorgen dat er slechts één versie van elke afhankelijkheid wordt geïnstalleerd.

Voer deze commando's uit in uw projectmap:

npm dedupe
yarn dedupe

4. Gebruikmaken van Geavanceerde Deelconfiguratie in Module Federation

Module Federation biedt meer geavanceerde opties voor het configureren van gedeelde afhankelijkheden. Met deze opties kunt u nauwkeurig afstemmen hoe afhankelijkheden worden gedeeld en opgelost.

• version: Specificeert de exacte versie van de gedeelde module.
• import: Specificeert het pad naar de te delen module.
• shareKey: Hiermee kunt u een andere sleutel gebruiken voor het delen van de module. Dit kan handig zijn als u meerdere versies van dezelfde module onder verschillende namen moet delen.
• shareScope: Specificeert de scope waarin de module moet worden gedeeld.
• strictVersion: Indien ingesteld op true, zal Module Federation een fout genereren als de versie van de gedeelde module niet exact overeenkomt met de opgegeven versie.

Hier is een voorbeeld met de shareKey- en import-opties:

// webpack.config.js (Host en Remote)
module.exports = {
  // ... andere configuraties
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... andere configuraties
      shared: {
        react16: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^16.0.0',
        },
        react17: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

In dit voorbeeld worden zowel React 16 als React 17 gedeeld onder dezelfde shareKey ('react'). Hierdoor kunnen de host- en remote-applicaties verschillende versies van React gebruiken zonder conflicten te veroorzaken. Deze aanpak moet echter met de nodige voorzichtigheid worden gebruikt, omdat het kan leiden tot een grotere bundelgrootte en mogelijke runtimeproblemen als de verschillende React-versies echt incompatibel zijn. Het is meestal beter om te standaardiseren op één enkele React-versie voor alle micro frontends.

5. Een Gecentraliseerd Systeem voor Afhankelijkheidsbeheer Gebruiken

Voor grote organisaties met meerdere teams die aan micro frontends werken, kan een gecentraliseerd systeem voor afhankelijkheidsbeheer van onschatbare waarde zijn. Dit systeem kan worden gebruikt om consistente versievereisten voor gedeelde afhankelijkheden te definiëren en af te dwingen. Tools zoals pnpm (met zijn gedeelde node_modules-strategie) of aangepaste oplossingen kunnen helpen ervoor te zorgen dat alle applicaties compatibele versies van gedeelde bibliotheken gebruiken.

Voorbeeld: pnpm

pnpm gebruikt een 'content-addressable' bestandssysteem om pakketten op te slaan. Wanneer u een pakket installeert, maakt pnpm een harde link naar het pakket in zijn opslag. Dit betekent dat meerdere projecten hetzelfde pakket kunnen delen zonder de bestanden te dupliceren. Dit kan schijfruimte besparen en de installatiesnelheid verbeteren. Belangrijker nog, het helpt om consistentie tussen projecten te waarborgen.

Om consistente versies af te dwingen met pnpm, kunt u het pnpmfile.js-bestand gebruiken. Met dit bestand kunt u de afhankelijkheden van uw project wijzigen voordat ze worden geïnstalleerd. U kunt het bijvoorbeeld gebruiken om de versies van gedeelde afhankelijkheden te overschrijven om ervoor te zorgen dat alle projecten dezelfde versie gebruiken.

// pnpmfile.js
module.exports = {
  hooks: {
    readPackage(pkg) {
      if (pkg.dependencies && pkg.dependencies.react) {
        pkg.dependencies.react = '^17.0.0';
      }
      if (pkg.devDependencies && pkg.devDependencies.react) {
        pkg.devDependencies.react = '^17.0.0';
      }
      return pkg;
    },
  },
};

6. Runtime Versiecontroles en Fallbacks

In sommige gevallen is het misschien niet mogelijk om versieconflicten volledig te elimineren tijdens de build-fase. In deze situaties kunt u runtime versiecontroles en fallbacks implementeren. Dit houdt in dat de versie van een gedeelde bibliotheek tijdens runtime wordt gecontroleerd en dat er alternatieve codepaden worden voorzien als de versie niet compatibel is. Dit kan complex zijn en extra overhead met zich meebrengen, maar kan in bepaalde scenario's een noodzakelijke strategie zijn.

// Voorbeeld: Runtime versiecontrole
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // Gebruik React 16-specifieke code
    return <div>React 16 Component</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // Gebruik React 17-specifieke code
    return <div>React 17 Component</div>;
  } else {
    // Voorzie een fallback
    return <div>Unsupported React version</div>;
  }
}

export default MyComponent;

Belangrijke Overwegingen:

• Prestatie-impact: Runtime-controles voegen overhead toe. Gebruik ze spaarzaam.
• Complexiteit: Het beheren van meerdere codepaden kan de complexiteit van de code en de onderhoudslast verhogen.
• Testen: Test alle codepaden grondig om ervoor te zorgen dat de applicatie correct werkt met verschillende versies van gedeelde bibliotheken.

7. Testen en Continue Integratie

Uitgebreid testen is cruciaal voor het identificeren en oplossen van versieconflicten. Implementeer integratietests die de interactie tussen de host- en remote-applicaties simuleren. Deze tests moeten verschillende scenario's dekken, inclusief verschillende versies van gedeelde bibliotheken. Een robuust Continuous Integration (CI) systeem moet deze tests automatisch uitvoeren telkens als er wijzigingen in de code worden aangebracht. Dit helpt om versieconflicten vroeg in het ontwikkelingsproces op te sporen.

Best Practices voor CI-pijplijn:

• Voer tests uit met verschillende afhankelijkheidsversies: Configureer uw CI-pijplijn om tests uit te voeren met verschillende versies van gedeelde afhankelijkheden. Dit kan u helpen compatibiliteitsproblemen te identificeren voordat ze in productie komen.
• Geautomatiseerde Updates van Afhankelijkheden: Gebruik tools zoals Renovate of Dependabot om afhankelijkheden automatisch bij te werken en pull-requests aan te maken. Dit kan u helpen uw afhankelijkheden up-to-date te houden en versieconflicten te vermijden.
• Statische Analyse: Gebruik statische analyse-tools om potentiële versieconflicten in uw code te identificeren.

Praktijkvoorbeelden en Best Practices

Laten we enkele praktijkvoorbeelden bekijken van hoe deze strategieën kunnen worden toegepast:

• Scenario 1: Groot E-commerceplatform

  Een groot e-commerceplatform gebruikt Module Federation om zijn webwinkel te bouwen. Verschillende teams zijn eigenaar van verschillende onderdelen van de webwinkel, zoals de productlijstpagina, de winkelwagen en de afrekenpagina. Om versieconflicten te voorkomen, gebruikt het platform een gecentraliseerd systeem voor afhankelijkheidsbeheer gebaseerd op pnpm. Het pnpmfile.js-bestand wordt gebruikt om consistente versies van gedeelde afhankelijkheden af te dwingen voor alle micro frontends. Het platform heeft ook een uitgebreide testsuite met integratietests die de interactie tussen de verschillende micro frontends simuleren. Geautomatiseerde updates van afhankelijkheden via Dependabot worden ook gebruikt om de versies van afhankelijkheden proactief te beheren.

• Scenario 2: Applicatie voor Financiële Diensten

  Een applicatie voor financiële diensten gebruikt Module Federation om haar gebruikersinterface te bouwen. De applicatie bestaat uit verschillende micro frontends, zoals de rekeningoverzichtspagina, de transactiegeschiedenispagina en de beleggingsportfoliopagina. Vanwege strikte wettelijke vereisten moet de applicatie oudere versies van sommige afhankelijkheden ondersteunen. Om dit aan te pakken, gebruikt de applicatie runtime versiecontroles en fallbacks. De applicatie heeft ook een rigoureus testproces dat handmatig testen op verschillende browsers en apparaten omvat.

• Scenario 3: Wereldwijd Samenwerkingsplatform

  Een wereldwijd samenwerkingsplatform dat wordt gebruikt in kantoren in Noord-Amerika, Europa en Azië, maakt gebruik van Module Federation. Het kernplatformteam definieert een strikte set gedeelde afhankelijkheden met vastgezette versies. Individuele feature-teams die remote modules ontwikkelen, moeten zich aan deze versies van gedeelde afhankelijkheden houden. Het bouwproces is gestandaardiseerd met Docker-containers om consistente bouwomgevingen voor alle teams te garanderen. De CI/CD-pijplijn omvat uitgebreide integratietests die worden uitgevoerd op verschillende browserversies en besturingssystemen om eventuele versieconflicten of compatibiliteitsproblemen die voortvloeien uit verschillende regionale ontwikkelomgevingen op te sporen.

Conclusie

JavaScript Module Federation biedt een krachtige manier om schaalbare en onderhoudbare micro-frontend-architecturen te bouwen. Het is echter cruciaal om het potentieel voor versieconflicten tussen gedeelde afhankelijkheden aan te pakken. Door afhankelijkheden expliciet te delen, u te houden aan Semantic Versioning, tools voor deduplicatie van afhankelijkheden te gebruiken, de geavanceerde deelconfiguratie van Module Federation te benutten en robuuste test- en continue integratiepraktijken te implementeren, kunt u versieconflicten effectief beheren en veerkrachtige en robuuste micro-frontend-applicaties bouwen. Vergeet niet de strategieën te kiezen die het beste passen bij de omvang, complexiteit en specifieke behoeften van uw organisatie. Een proactieve en goed gedefinieerde aanpak van afhankelijkheidsbeheer is essentieel om succesvol te profiteren van de voordelen van Module Federation.