JavaScript Binary AST Module Federation: Moduldeling på tvers av domener

I dagens komplekse webutviklingslandskap er behovet for effektiv kodedeling og gjenbruk på tvers av forskjellige domener og applikasjoner avgjørende. Tradisjonelle tilnærminger kommer ofte til kort når det gjelder ytelse og kompleksitet. Introduserer JavaScript Binary AST Module Federation – en kraftig teknikk som utnytter Binary Abstract Syntax Trees (AST-er) for å muliggjøre sømløs og performant moduldeling på tvers av domener.

Hva er Module Federation?

Module Federation, popularisert av Webpack 5, lar JavaScript-applikasjoner dynamisk dele kode med hverandre ved kjøretid. Dette betyr at en applikasjon kan konsumere moduler fra en annen applikasjon, selv om de er bygget og distribuert uavhengig. Dette er en game-changer for å bygge microfrontends, distribuerte applikasjoner og store webprosjekter.

Se for deg at du har to applikasjoner, AppA og AppB. Med Module Federation kan AppA bruke en komponent eller funksjon fra AppB uten å måtte inkludere den i sin egen bundle. Dette reduserer bundle-størrelser, forbedrer ytelsen og forenkler kodevedlikehold.

Fordeler med Module Federation:

• Kode Gjenbruk: Del komponenter, funksjoner og hele moduler på tvers av forskjellige applikasjoner.
• Reduserte Bundle Størrelser: Unngå å duplisere kode på tvers av applikasjoner, noe som fører til mindre bundle-størrelser og raskere innlastingstider.
• Uavhengige Deployments: Oppdater og distribuer applikasjoner uavhengig uten å påvirke andre applikasjoner.
• Forbedret Ytelse: Last inn moduler ved behov fra eksterne applikasjoner, og optimaliser ytelsen.
• Forenklet Vedlikehold: Sentraliser kode i delte moduler, noe som gjør vedlikehold og oppdateringer enklere.

Rollen til Binary AST-er

Tradisjonelt sett er Module Federation avhengig av å dele JavaScript-kildekode eller pre-kompilerte JavaScript-moduler. Å dele kildekode kan imidlertid være ineffektivt, spesielt for store moduler. Å sende JavaScript-kilde over nettverket innebærer parsing og kompilering på klientsiden, noe som kan være en ytelsesflaskehals.

Binary AST-er gir et mer effektivt alternativ. En AST (Abstract Syntax Tree) er en trerepresentasjon av den syntaktiske strukturen til kildekode. En Binary AST er en serialisert, kompakt representasjon av dette treet. Ved å dele Binary AST-er i stedet for kildekode, kan vi redusere mengden data som overføres over nettverket betydelig og fremskynde parsing- og kompileringsprosessen på klientsiden.

Fordeler med å bruke Binary AST-er:

• Redusert Nettverksoverføringsstørrelse: Binary AST-er er vanligvis mye mindre enn JavaScript-kildekode, noe som fører til raskere nedlastingstider.
• Raskere Parsing og Kompilering: Binary AST-er kan deserialiseres og kompileres mye raskere enn å parse og kompilere JavaScript-kildekode.
• Forbedret Ytelse: Samlet sett kan bruk av Binary AST-er føre til betydelige ytelsesforbedringer, spesielt for store moduler og komplekse applikasjoner.
• Forbedret Sikkerhet: Binary AST-er tilbyr et lag med obfuscering, noe som gjør det litt vanskeligere å reverse engineere koden sammenlignet med vanlig JavaScript-kildekode.

Hvordan JavaScript Binary AST Module Federation Fungerer

Prosessen med å bruke JavaScript Binary AST Module Federation innebærer vanligvis følgende trinn:

1. Modulkompilering: Modulen som skal deles kompileres til en Binary AST ved hjelp av et verktøy som esbuild eller et tilpasset Babel-plugin.
2. Binary AST Lagring: Binary AST-en lagres på en ekstern server eller CDN (Content Delivery Network).
3. Modulkonsumering: Den konsumerende applikasjonen ber om Binary AST-en fra den eksterne serveren eller CDN.
4. Binary AST Deserialisering og Kompilering: Binary AST-en deserialiseres og kompileres til kjørbar JavaScript-kode ved hjelp av en passende JavaScript-motor.
5. Modulutførelse: Den kompilerte JavaScript-koden utføres i den konsumerende applikasjonen.

La oss illustrere dette med et forenklet eksempel. Anta at vi har en modul som heter shared-component som vi vil dele mellom to applikasjoner.

Eksempelscenario: Dele en React-komponent

1. Modulkompilering (shared-component):

Vi bruker esbuild for å kompilere React-komponenten til en Binary AST:

            esbuild shared-component.jsx --bundle --outfile=shared-component.ast --format=binary
            

              
                Copy
              
            
          

Denne kommandoen kompilerer shared-component.jsx til en Binary AST-fil som heter shared-component.ast.

2. Binary AST Lagring:

Vi laster opp shared-component.ast til en CDN, for eksempel https://cdn.example.com/shared-component.ast.

3. Modulkonsumering (Konsumerende Applikasjon):

I den konsumerende applikasjonen bruker vi et tilpasset Webpack-plugin eller runtime loader for å hente og behandle Binary AST-en.

            // Webpack konfigurasjon (forenklet)
module.exports = {
  //...
  plugins: [
    new BinaryAstModuleFederationPlugin({
      name: 'consuming_app',
      remotes: {
        shared_component: 'promise new Promise(resolve => {
          fetch("https://cdn.example.com/shared-component.ast")
            .then(response => response.arrayBuffer())
            .then(buffer => {
              // Deserialiser og kompiler Binary AST-en
              const compiledModule = deserializeAndCompile(buffer);
              resolve(compiledModule);
            });
        })',
      },
    }),
  ],
};

// En forenklet deserializeAndCompile funksjon (implementeringsdetaljer utelatt)
function deserializeAndCompile(buffer) {
  // ... (Implementeringsdetaljer for deserialisering og kompilering av Binary AST-en)
  return compiledModule;
}
            

              
                Copy
              
            
          

4. Modulutførelse:

Nå kan den konsumerende applikasjonen bruke den delte komponenten som om den var en lokal modul:

            import SharedComponent from 'shared_component';

function App() {
  return (
    <div>
      <h1>Konsumerende App</h1>
      <SharedComponent />
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Implementeringsdetaljer og Hensyn

Implementering av JavaScript Binary AST Module Federation krever nøye vurdering av flere faktorer:

1. Binary AST Format og Verktøy:

Å velge riktig Binary AST-format og verktøy er avgjørende. Populære alternativer inkluderer:

• esbuild: En rask JavaScript-bundler og minifier som kan sende ut Binary AST-er.
• Babel: En populær JavaScript-kompilator som kan utvides med plugins for å generere Binary AST-er.
• Tilpassede Løsninger: Du kan lage dine egne verktøy for å generere og behandle Binary AST-er, skreddersydd for dine spesifikke behov.

Det valgte formatet bør være effektivt når det gjelder størrelse og deserialiseringshastighet. Verktøyet skal være enkelt å integrere i byggeprosessen.

2. Deserialisering og Kompilering:

Deserialisering og kompilering av Binary AST-en på klientsiden krever en passende JavaScript-motor. Alternativer inkluderer:

• WebAssembly: WebAssembly kan brukes til å lage en rask og effektiv Binary AST deserialiserer og kompilator.
• JavaScript Tolker: JavaScript-tolker kan brukes til å utføre Binary AST-en direkte, men dette kan være tregere enn å kompilere til native kode.
• Tilpassede Løsninger: Du kan lage din egen deserialiserings- og kompileringslogikk, men dette krever betydelig ekspertise.

Valget av motor avhenger av ytelseskravene til applikasjonen din og kompleksiteten til Binary AST-formatet.

3. Sikkerhetshensyn:

Mens Binary AST-er tilbyr et lag med obfuscering, er de ikke en erstatning for god sikkerhetspraksis. Det er viktig å:

• Sikre CDN: Beskytt CDN-en din mot uautorisert tilgang for å forhindre at ondsinnede aktører injiserer ondsinnede Binary AST-er.
• Valider Binary AST-er: Implementer valideringskontroller for å sikre at Binary AST-ene er gyldige og ikke er tuklet med.
• Rens Input: Rens alle brukerinput som brukes i de delte modulene for å forhindre cross-site scripting (XSS) angrep.

4. Versjonskontroll og Kompatibilitet:

Å opprettholde kompatibilitet mellom forskjellige versjoner av delte moduler er avgjørende. Vurder å bruke:

• Semantisk Versjonering: Bruk semantisk versjonering for å indikere bruddendringer og sikre at konsumerende applikasjoner bruker kompatible versjoner.
• Versjonsstrategier: Implementer versjonsstrategier for å tillate at flere versjoner av en delt modul eksisterer samtidig.
• Kompatibilitetstesting: Utfør kompatibilitetstesting for å sikre at nye versjoner av delte moduler fungerer korrekt med eksisterende applikasjoner.

Virkelige Bruksområder

JavaScript Binary AST Module Federation kan brukes i et bredt spekter av scenarier:

1. Microfrontend Arkitekturer:

I microfrontend-arkitekturer utvikler og distribuerer forskjellige team uavhengige front-end applikasjoner som er satt sammen ved kjøretid. Binary AST Module Federation kan muliggjøre effektiv deling av komponenter og logikk mellom disse microfrontendene, forbedre ytelsen og redusere kodeduplisering. For eksempel kan en global e-handelsplattform bruke den til å dele produktlistekomponenter mellom forskjellige regionale butikkfronter.

2. Distribuerte Applikasjoner:

I distribuerte applikasjoner kan forskjellige deler av applikasjonen kjøre på forskjellige servere eller til og med i forskjellige datasentre. Binary AST Module Federation kan muliggjøre effektiv deling av kode mellom disse distribuerte komponentene, redusere nettverksforsinkelse og forbedre den totale ytelsen. Tenk deg en multinasjonal bank med tjenester som er hostet på tvers av forskjellige kontinenter som trenger å raskt dele autentiseringsmoduler. Binary AST-tilnærmingen gir mulighet for hastighet og effektivitet.

3. Store Webprosjekter:

I store webprosjekter er kjenbruk og vedlikehold kritisk. Binary AST Module Federation kan gjøre det mulig for utviklere å dele vanlige komponenter og verktøy på tvers av forskjellige deler av applikasjonen, forenkle utviklingen og forbedre kodekvaliteten. Tenk deg en stor sosial medieplattform som deler sitt UI-bibliotek eller verktøyfunksjoner på tvers av forskjellige team og funksjonssett.

4. Plugin Arkitekturer:

Applikasjoner som støtter plugins kan bruke Binary AST Module Federation til å dynamisk laste og utføre plugin-kode. Dette lar utviklere utvide funksjonaliteten til applikasjonen uten å endre kjerne-kodebasen. Et innholdsadministrasjonssystem (CMS) kan bruke dette til å tillate tredjepartsutviklere å bygge og dele nye widget-komponenter.

Sammenligning med Tradisjonell Module Federation

Mens tradisjonell Module Federation tilbyr betydelige fordeler, tar Binary AST Module Federation det et skritt videre ved å adressere noen av begrensningene:

Som tabellen illustrerer, tilbyr Binary AST Module Federation betydelige fordeler når det gjelder ytelse, nettverksoverføringsstørrelse og parsingtid, noe som gjør det til et overbevisende valg for ytelseskritiske applikasjoner.

Utfordringer og Fremtidige Retninger

Mens det er lovende, presenterer JavaScript Binary AST Module Federation også noen utfordringer:

• Kompleksitet: Implementering av Binary AST Module Federation krever en dypere forståelse av kompilatorteknologi og JavaScript-motorer.
• Verktøymodning: Verktøyet for å generere og behandle Binary AST-er er fortsatt i utvikling.
• Feilsøking: Feilsøking av Binary AST-baserte applikasjoner kan være mer utfordrende enn å feilsøke tradisjonelle JavaScript-applikasjoner.

Imidlertid adresserer pågående forsknings- og utviklingsarbeid disse utfordringene. Fremtidige retninger inkluderer:

• Forbedret Verktøy: Utvikle mer brukervennlige verktøy for å generere, behandle og feilsøke Binary AST-er.
• Standardisering: Standardisere Binary AST-formatet for å sikre interoperabilitet mellom forskjellige verktøy og plattformer.
• Ytelsesoptimalisering: Utforske nye teknikker for å optimalisere ytelsen til Binary AST deserialisering og kompilering.

Konklusjon

JavaScript Binary AST Module Federation representerer et betydelig fremskritt innen moduldeling på tvers av domener. Ved å utnytte Binary AST-er kan utviklere oppnå enestående nivåer av ytelse, kjenbruk av kode og vedlikehold i distribuerte applikasjoner. Mens utfordringer gjenstår, er de potensielle fordelene enorme, noe som gjør det til en teknikk som er verdt å utforske for enhver organisasjon som bygger store webprosjekter, microfrontends eller distribuerte applikasjoner. Hovedpoenget er at effektiv kodedeling ikke lenger er en luksus, men en nødvendighet, og Binary AST Module Federation gir et kraftig verktøy for å oppnå det.

Omfavn fremtiden for webutvikling og lås opp kraften i JavaScript Binary AST Module Federation. Begynn å eksperimentere i dag og opplev de transformative fordelene selv!