Frontend Micro-Frontend Ruter: Navigasjon på Tvers av Applikasjoner

I moderne webutvikling har micro-frontend arkitekturen vunnet betydelig popularitet som en måte å bygge store, komplekse applikasjoner på. Den innebærer å bryte ned en monolittisk frontend i mindre, uavhengige og distribuerbare enheter (micro-frontends). En av de største utfordringene i denne arkitekturen er å administrere navigasjon på tvers av applikasjoner, slik at brukerne sømløst kan bevege seg mellom disse uavhengige micro-frontends. Denne artikkelen gir en omfattende guide til frontend micro-frontend ruting og navigasjon på tvers av applikasjoner.

Hva er Micro-Frontends?

Micro-frontends er en arkitektonisk stil der uavhengig leverbare frontend-applikasjoner er satt sammen til en enkelt, sammenhengende brukeropplevelse. Dette er analogt med mikrotjenester i backend. Hver micro-frontend eies vanligvis av et separat team, noe som gir større autonomi, raskere utviklingssykluser og enklere vedlikehold. Fordeler med micro-frontends inkluderer:

• Uavhengig Distribusjon: Team kan distribuere sine micro-frontends uten å påvirke andre deler av applikasjonen.
• Teknologisk Mangfold: Ulike micro-frontends kan bygges ved hjelp av forskjellige teknologier, slik at team kan velge det beste verktøyet for jobben. For eksempel kan ett team bruke React, mens et annet bruker Vue.js eller Angular.
• Skalerbarhet: Applikasjonen kan skalere lettere ettersom hver micro-frontend kan skaleres uavhengig.
• Forbedret Vedlikeholdbarhet: Mindre kodebaser er lettere å forstå og vedlikeholde.
• Team Autonomi: Team har mer kontroll over sin egen kode og utviklingsprosess.

Behovet for en Micro-Frontend Ruter

Uten en veldefinert rutingsstrategi vil brukerne oppleve en usammenhengende og frustrerende opplevelse når de navigerer mellom micro-frontends. En micro-frontend ruter adresserer dette ved å tilby en sentralisert mekanisme for å administrere navigasjon på tvers av hele applikasjonen. Dette inkluderer håndtering av:

• URL-Administrasjon: Sikre at URL-en nøyaktig gjenspeiler brukerens nåværende plassering i applikasjonen.
• Tilstandshåndtering: Dele tilstand mellom micro-frontends når det er nødvendig.
• Lazy Loading: Laste micro-frontends bare når de trengs for å forbedre ytelsen.
• Autentisering og Autorisering: Håndtere brukerautentisering og autorisasjon på tvers av forskjellige micro-frontends.

Navigasjonsstrategier på Tvers av Applikasjoner

Det finnes flere tilnærminger for å implementere navigasjon på tvers av applikasjoner i en micro-frontend arkitektur. Hver tilnærming har sine egne fordeler og ulemper, og det beste valget avhenger av de spesifikke kravene til applikasjonen din.

1. Bruke en Sentralisert Ruter (Single-Spa)

Single-Spa er et populært rammeverk for å bygge micro-frontends. Det bruker en sentralisert ruter for å administrere navigasjon mellom forskjellige applikasjoner. Hovedapplikasjonen fungerer som orkestratoren og er ansvarlig for å rendre og avmontere micro-frontends basert på gjeldende URL.

Hvordan det Fungerer:

1. Brukeren navigerer til en spesifikk URL.
2. Single-spa ruteren fanger opp URL-endringen.
3. Basert på URL-en, bestemmer ruteren hvilken micro-frontend som skal være aktiv.
4. Ruteren aktiverer den tilsvarende micro-frontend og avmonterer eventuelle andre aktive micro-frontends.

Eksempel (Single-Spa):

La oss si at du har tre micro-frontends: home, products og cart. Single-spa ruteren vil være konfigurert som følger:

import { registerApplication, start } from 'single-spa'; registerApplication( 'home', () => import('./home/home.app.js'), location => location.pathname === '/' ); registerApplication( 'products', () => import('./products/products.app.js'), location => location.pathname.startsWith('/products') ); registerApplication( 'cart', () => import('./cart/cart.app.js'), location => location.pathname.startsWith('/cart') ); start();

I dette eksemplet er hver micro-frontend registrert med single-spa, og en funksjon er gitt for å bestemme når micro-frontend skal være aktiv basert på URL-en. Når brukeren navigerer til /products, vil products micro-frontend bli aktivert.

Fordeler:

• Sentralisert kontroll over ruting.
• Forenklet tilstandshåndtering (kan håndteres av single-spa orkestratoren).
• Lett å integrere med eksisterende applikasjoner.

Ulemper:

• Enkelt feilpunkt. Hvis orkestratoren går ned, påvirkes hele applikasjonen.
• Kan bli en ytelsesflaskehals hvis den ikke er implementert effektivt.

2. Module Federation (Webpack 5)

Webpack 5s Module Federation lar deg dele kode mellom forskjellige Webpack-bygg ved kjøretid. Dette betyr at du kan eksponere komponenter, moduler eller til og med hele applikasjoner fra ett bygg (verten) til et annet (den eksterne). Dette forenkler bygging av micro-frontends der hver micro-frontend er et separat Webpack-bygg.

Hvordan det Fungerer:

1. Hver micro-frontend er bygget som et separat Webpack-prosjekt.
2. En micro-frontend er utpekt som vertsapplikasjonen.
3. Vertsapplikasjonen definerer hvilke moduler den vil konsumere fra de eksterne micro-frontends.
4. De eksterne micro-frontends definerer hvilke moduler de vil eksponere for vertsapplikasjonen.
5. Ved kjøretid laster vertsapplikasjonen de eksponerte modulene fra de eksterne micro-frontends etter behov.

Eksempel (Module Federation):

Anta en host app og en remote app.

host/webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container; module.exports = { // ... plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'host', remotes: { remote: 'remote@http://localhost:3001/remoteEntry.js', }, shared: ['react', 'react-dom'], }), ], };

remote/webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container; module.exports = { // ... plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'remote', exposes: { './Button': './src/Button', }, shared: ['react', 'react-dom'], }), ], };

I dette eksemplet konsumerer host applikasjonen Button komponenten fra remote applikasjonen. shared alternativet sikrer at begge applikasjonene bruker samme versjon av react og react-dom.

Fordeler:

• Desentralisert arkitektur. Hver micro-frontend er uavhengig og kan utvikles og distribueres separat.
• Kodedeling. Module Federation lar deg dele kode mellom forskjellige applikasjoner ved kjøretid.
• Lazy loading. Moduler lastes bare når de trengs, noe som forbedrer ytelsen.

Ulemper:

• Mer komplisert å sette opp og konfigurere enn single-spa.
• Krever nøye håndtering av delte avhengigheter for å unngå versjonskonflikter.

3. Web Components

Web Components er et sett med webstandarder som lar deg lage gjenbrukbare, tilpassede HTML-elementer. Disse komponentene kan brukes i hvilken som helst webapplikasjon, uavhengig av rammeverket som brukes. Dette gjør dem til et naturlig valg for micro-frontend arkitekturer, da de gir en teknologi-agnostisk måte å bygge og dele UI-komponenter på.

Hvordan det Fungerer:

1. Hver micro-frontend eksponerer sitt UI som et sett med Web Components.
2. Hovedapplikasjonen (eller en annen micro-frontend) konsumerer disse Web Components ved å importere dem og bruke dem i sin HTML.
3. Web Components håndterer sin egen rendering og logikk.

Eksempel (Web Components):

micro-frontend-a.js:

class MyComponent extends HTMLElement { constructor() { super(); this.attachShadow({ mode: 'open' }); this.shadowRoot.innerHTML = `

Hello from Micro-Frontend A!

`; } } customElements.define('micro-frontend-a', MyComponent);

index.html (hovedapplikasjon):

Main Application

I dette eksemplet definerer micro-frontend-a.js filen en Web Component kalt micro-frontend-a. index.html filen importerer denne filen og bruker Web Component i sin HTML. Nettleseren vil rendre Web Component, og vise "Hello from Micro-Frontend A!".

Fordeler:

• Teknologi-agnostisk. Web Components kan brukes med ethvert rammeverk eller ingen rammeverk i det hele tatt.
• Gjenbrukbarhet. Web Components kan enkelt gjenbrukes på tvers av forskjellige applikasjoner.
• Innhegning. Web Components innkapsler sine egne stiler og logikk, og forhindrer konflikter med andre deler av applikasjonen.

Ulemper:

• Kan være mer verbose å implementere enn andre tilnærminger.
• Kan kreve polyfills for å støtte eldre nettlesere.

4. Iframes

Iframes (Inline Frames) er et eldre, men fortsatt levedyktig alternativ for å isolere micro-frontends. Hver micro-frontend kjører i sin egen iframe, noe som gir en høy grad av isolasjon. Kommunikasjon mellom iframes kan oppnås ved hjelp av postMessage API.

Hvordan det Fungerer:

1. Hver micro-frontend distribueres som en separat webapplikasjon.
2. Hovedapplikasjonen inkluderer hver micro-frontend i en iframe.
3. Kommunikasjon mellom hovedapplikasjonen og micro-frontends gjøres ved hjelp av postMessage API.

Eksempel (Iframes):

index.html (hovedapplikasjon):

Main Application

I dette eksemplet inkluderer index.html filen to iframes, som hver peker til en annen micro-frontend.

Fordeler:

• Høy grad av isolasjon. Micro-frontends er fullstendig isolert fra hverandre, og forhindrer konflikter.
• Lett å implementere. Iframes er en enkel og godt forstått teknologi.

Ulemper:

• Kan være vanskelig å kommunisere mellom iframes.
• Kan ha ytelsesproblemer på grunn av overhead av flere iframes.
• Dårlig brukeropplevelse på grunn av mangel på sømløs integrasjon.

Tilstandshåndtering På Tvers av Micro-Frontends

Å håndtere tilstand på tvers av micro-frontends er et kritisk aspekt ved navigasjon på tvers av applikasjoner. Flere strategier kan brukes:

• URL-Basert Tilstand: Koding av tilstand i URL-en. Denne tilnærmingen gjør applikasjonstilstanden delbar via URL-er og lett bokmerkbar.
• Sentralisert Tilstandshåndtering (Redux, Vuex): Bruke et globalt tilstandshåndteringsbibliotek for å dele tilstand mellom micro-frontends. Dette er spesielt nyttig for komplekse applikasjoner med betydelig delt tilstand.
• Tilpassede Hendelser: Bruke tilpassede hendelser for å kommunisere tilstandsendringer mellom micro-frontends. Denne tilnærmingen gir løs kobling mellom micro-frontends.
• Nettleserlagring (LocalStorage, SessionStorage): Lagre tilstand i nettleserlagring. Denne tilnærmingen er egnet for enkel tilstand som ikke trenger å deles på tvers av alle micro-frontends. Vær imidlertid oppmerksom på sikkerhetshensyn når du lagrer sensitive data.

Autentisering og Autorisering

Autentisering og autorisering er avgjørende aspekter ved enhver webapplikasjon, og de blir enda viktigere i en micro-frontend arkitektur. Vanlige tilnærminger inkluderer:

• Sentralisert Autentiseringstjeneste: En dedikert tjeneste håndterer brukerautentisering og utsteder tokens (f.eks. JWT). Micro-frontends kan deretter validere disse tokens for å bestemme brukerautorisasjon.
• Delt Autentiseringsmodul: En delt modul er ansvarlig for å håndtere autentiseringslogikk. Denne modulen kan brukes av alle micro-frontends.
• Edge Autentisering: Autentisering håndteres i utkanten av nettverket (f.eks. ved hjelp av en omvendt proxy eller API-gateway). Denne tilnærmingen kan forenkle autentiseringslogikk i micro-frontends.

Beste Praksis for Micro-Frontend Ruting

Her er noen beste fremgangsmåter du bør huske på når du implementerer micro-frontend ruting:

• Hold det Enkelt: Velg den enkleste rutingsstrategien som dekker dine behov.
• Koble Frak Micro-Frontends: Minimer avhengigheter mellom micro-frontends for å fremme uavhengig utvikling og distribusjon.
• Bruk en Konsekvent URL-Struktur: Oppretthold en konsekvent URL-struktur på tvers av alle micro-frontends for å forbedre brukeropplevelsen og SEO.
• Implementer Lazy Loading: Last micro-frontends bare når de trengs for å forbedre ytelsen.
• Overvåk Ytelse: Overvåk regelmessig ytelsen til micro-frontend applikasjonen din for å identifisere og adressere eventuelle flaskehalser.
• Etabler Klare Kommunikasjonskanaler: Sørg for at team som jobber med forskjellige micro-frontends har klare kommunikasjonskanaler for å koordinere utviklingsarbeidet og løse eventuelle integrasjonsproblemer.
• Implementer Robust Feilhåndtering: Implementer robust feilhåndtering for å håndtere feil i individuelle micro-frontends på en elegant måte og forhindre at de påvirker hele applikasjonen.
• Automatisert Testing: Implementer omfattende automatisert testing, inkludert enhetstester, integrasjonstester og ende-til-ende-tester, for å sikre kvaliteten og stabiliteten til micro-frontend applikasjonen din.

Konklusjon

Micro-frontend ruting er et komplekst, men viktig aspekt ved å bygge skalerbare og vedlikeholdbare webapplikasjoner. Ved å nøye vurdere de forskjellige rutingsstrategiene og beste praksisene som er skissert i denne artikkelen, kan du skape en sømløs og brukervennlig opplevelse for brukerne dine. Å velge riktig tilnærming, enten det er en sentralisert ruter som Single-Spa, Module Federation, Web Components eller til og med Iframes, avhenger av dine spesifikke behov og prioriteringer. Husk å prioritere frakobling, konsistente URL-strukturer og ytelsesoptimalisering. Ved å implementere en veldesignet rutingsstrategi kan du låse opp det fulle potensialet i micro-frontend arkitekturen og bygge virkelig eksepsjonelle webapplikasjoner for et globalt publikum.