Utforsk avansert mikro-frontend-arkitektur med JavaScript Module Federation og Webpack 5. Lær hvordan du bygger skalerbare, vedlikeholdbare og uavhengige applikasjoner.
JavaScript Module Federation med Webpack 5: Avansert mikro-frontend-arkitektur
I dagens raskt utviklende landskap for webutvikling kan det være en betydelig utfordring å bygge store, komplekse applikasjoner. Tradisjonelle monolittiske arkitekturer fører ofte til kodebaser som er vanskelige å vedlikeholde, skalere og distribuere. Mikro-frontends tilbyr et overbevisende alternativ ved å bryte ned disse store applikasjonene i mindre, uavhengig distribuerbare enheter. JavaScript Module Federation, en kraftig funksjon introdusert i Webpack 5, gir en elegant og effektiv måte å implementere mikro-frontend-arkitekturer på.
Hva er mikro-frontends?
Mikro-frontends representerer en arkitektonisk tilnærming der en enkelt webapplikasjon er sammensatt av flere mindre, uavhengige applikasjoner. Hver mikro-frontend kan utvikles, distribueres og vedlikeholdes av separate team, noe som gir større autonomi og raskere iterasjonssykluser. Denne tilnærmingen speiler prinsippene for mikrotjenester i backend-verdenen, og gir lignende fordeler til front-end.
Nøkkelegenskaper ved mikro-frontends:
- Uavhengig distribusjon: Hver mikro-frontend kan distribueres uavhengig uten å påvirke andre deler av applikasjonen.
- Teknologisk mangfold: Ulike team kan velge teknologiene og rammeverkene som passer best for deres behov, noe som fremmer innovasjon og tillater bruk av spesialisert kompetanse.
- Autonome team: Hver mikro-frontend eies av et dedikert team, noe som fremmer eierskap og ansvarlighet.
- Isolasjon: Mikro-frontends bør være isolert fra hverandre for å minimere avhengigheter og forhindre kaskadefeil.
Introduksjon til JavaScript Module Federation
Module Federation er en funksjon i Webpack 5 som lar JavaScript-applikasjoner dynamisk dele kode og avhengigheter under kjøring. Det gjør det mulig for forskjellige applikasjoner (eller mikro-frontends) å eksponere og konsumere moduler fra hverandre, noe som skaper en sømløs integrasjonsopplevelse for brukeren.
Nøkkelkonsepter i Module Federation:
- Vert (Host): Vertsapplikasjonen er hovedapplikasjonen som orkestrerer mikro-frontendene. Den konsumerer moduler eksponert av fjernapplikasjoner.
- Fjern (Remote): En fjernapplikasjon er en mikro-frontend som eksponerer moduler for konsum av andre applikasjoner (inkludert verten).
- Delte moduler: Moduler som brukes av både verts- og fjernapplikasjoner. Webpack kan optimalisere disse delte modulene for å forhindre duplisering og redusere pakkestørrelsen.
Sette opp Module Federation med Webpack 5
For å implementere Module Federation, må du konfigurere Webpack i både verts- og fjernapplikasjonene. Her er en trinnvis guide:
1. Installer Webpack og relaterte avhengigheter:
Først må du sørge for at du har Webpack 5 og de nødvendige pluginene installert i både verts- og fjernprosjektene dine.
npm install webpack webpack-cli webpack-dev-server --save-dev
2. Konfigurer vertsapplikasjonen:
I vertsapplikasjonens webpack.config.js-fil, legg til ModuleFederationPlugin:
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');
const path = require('path');
module.exports = {
mode: 'development',
devtool: 'source-map',
entry: './src/index',
output: {
publicPath: 'http://localhost:3000/',
},
devServer: {
port: 3000,
hot: true,
historyApiFallback: true, // For single page application routing
},
module: {
rules: [
{
test: /\.(js|jsx)$/,
exclude: /node_modules/,
use: {
loader: 'babel-loader',
options: {
presets: ['@babel/preset-env', '@babel/preset-react']
}
}
},
{
test: /\.css$/,
use: ['style-loader', 'css-loader']
}
]
},
plugins: [
new ModuleFederationPlugin({
name: 'Host',
filename: 'remoteEntry.js',
remotes: {
// Definer remotes her, f.eks., 'RemoteApp': 'RemoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js'
'RemoteApp': 'RemoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js'
},
shared: {
react: { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
// Legg til andre delte avhengigheter her
},
}),
// ... andre plugins
],
};
Forklaring:
name: Navnet på vertsapplikasjonen.filename: Navnet på filen som vil eksponere vertens moduler. VanligvisremoteEntry.js.remotes: En kartlegging av fjernapplikasjoners navn til deres URL-er. Formatet er{RemoteAppName: 'RemoteAppName@URL/remoteEntry.js'}.shared: En liste over moduler som skal deles mellom verts- og fjernapplikasjonene. Ved å brukesingleton: truesikrer man at kun én forekomst av den delte modulen lastes. Å spesifisererequiredVersionhjelper til med å unngå versjonskonflikter.
3. Konfigurer fjernapplikasjonen:
På samme måte konfigurerer du fjernapplikasjonens webpack.config.js:
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');
const path = require('path');
module.exports = {
mode: 'development',
devtool: 'source-map',
entry: './src/index',
output: {
publicPath: 'http://localhost:3001/',
},
devServer: {
port: 3001,
hot: true,
historyApiFallback: true, // For single page application routing
},
module: {
rules: [
{
test: /\.(js|jsx)$/,
exclude: /node_modules/,
use: {
loader: 'babel-loader',
options: {
presets: ['@babel/preset-env', '@babel/preset-react']
}
}
},
{
test: /\.css$/,
use: ['style-loader', 'css-loader']
}
]
},
plugins: [
new ModuleFederationPlugin({
name: 'RemoteApp',
filename: 'remoteEntry.js',
exposes: {
'./Widget': './src/Widget',
// Legg til andre eksponerte moduler her
},
shared: {
react: { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
// Legg til andre delte avhengigheter her
},
}),
// ... andre plugins
],
};
Forklaring:
name: Navnet på fjernapplikasjonen.filename: Navnet på filen som vil eksponere fjernapplikasjonens moduler.exposes: En kartlegging av modulnavn til deres filstier i fjernapplikasjonen. Dette definerer hvilke moduler som kan konsumeres av andre applikasjoner. For eksempel eksponerer'./Widget': './src/Widget'Widget-komponenten som ligger i./src/Widget.js.shared: Samme som i vertskonfigurasjonen.
4. Opprett den eksponerte modulen i fjernapplikasjonen:
I fjernapplikasjonen oppretter du modulen du vil eksponere. For eksempel, lag en fil med navnet src/Widget.js:
import React from 'react';
const Widget = () => {
return (
Fjern-widget
Dette er en widget fra RemoteApp.
);
};
export default Widget;
5. Bruk fjernmodulen i vertsapplikasjonen:
I vertsapplikasjonen importerer du fjernmodulen ved hjelp av en dynamisk import. Dette sikrer at modulen lastes under kjøring.
import React, { useState, useEffect } from 'react';
const RemoteWidget = React.lazy(() => import('RemoteApp/Widget'));
const App = () => {
const [isWidgetLoaded, setIsWidgetLoaded] = useState(false);
useEffect(() => {
setIsWidgetLoaded(true);
}, []);
return (
Vertsapplikasjon
Dette er vertsapplikasjonen.
{isWidgetLoaded ? (
Laster inn widget... }>
) : (
Laster...
)}
Forklaring:
React.lazy(() => import('RemoteApp/Widget')): Dette importerer dynamiskWidget-modulen fraRemoteApp.RemoteApp-navnet tilsvarer navnet definert iremotes-delen av vertens Webpack-konfigurasjon.Widgettilsvarer modulnavnet definert iexposes-delen av fjernapplikasjonens Webpack-konfigurasjon.React.Suspense: Dette brukes til å håndtere den asynkrone lastingen av fjernmodulen.fallback-propen spesifiserer en komponent som skal gjengis mens modulen lastes.
6. Kjør applikasjonene:
Start både verts- og fjernapplikasjonene med npm start (eller din foretrukne metode). Sørg for at fjernapplikasjonen kjører *før* vertsapplikasjonen.
Du skal nå se fjern-widgeten gjengitt i vertsapplikasjonen.
Avanserte teknikker for Module Federation
Utover det grunnleggende oppsettet, tilbyr Module Federation flere avanserte teknikker for å bygge sofistikerte mikro-frontend-arkitekturer.
1. Versjonskontroll og deling:
Å håndtere delte avhengigheter effektivt er avgjørende for å opprettholde stabilitet og unngå konflikter. Module Federation gir mekanismer for å spesifisere versjonsområder og singleton-forekomster av delte moduler. Ved å bruke shared-egenskapen i Webpack-konfigurasjonen kan du kontrollere hvordan delte moduler lastes og administreres.
Eksempel:
shared: {
react: { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
lodash: { eager: true, version: '4.17.21' }
}
singleton: true: Sikrer at bare én forekomst av modulen lastes, noe som forhindrer duplisering og reduserer pakkestørrelsen. Dette er spesielt viktig for biblioteker som React og ReactDOM.requiredVersion: Spesifiserer versjonsområdet som applikasjonen krever. Webpack vil forsøke å laste en kompatibel versjon av modulen.eager: true: Laster modulen umiddelbart, i stedet for utsatt (lazy). Dette kan forbedre ytelsen i noen tilfeller, men kan også øke den initiale pakkestørrelsen.
2. Dynamisk Module Federation:
I stedet for å hardkode URL-ene til fjernapplikasjoner, kan du laste dem dynamisk fra en konfigurasjonsfil eller et API-endepunkt. Dette lar deg oppdatere mikro-frontend-arkitekturen uten å distribuere vertsapplikasjonen på nytt.
Eksempel:
Opprett en konfigurasjonsfil (f.eks. remote-config.json) som inneholder URL-ene til fjernapplikasjonene:
{
"RemoteApp": "http://localhost:3001/remoteEntry.js",
"AnotherRemoteApp": "http://localhost:3002/remoteEntry.js"
}
I vertsapplikasjonen, hent konfigurasjonsfilen og opprett remotes-objektet dynamisk:
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');
const path = require('path');
const fs = require('fs');
module.exports = {
// ... andre konfigurasjoner
plugins: [
new ModuleFederationPlugin({
name: 'Host',
filename: 'remoteEntry.js',
remotes: new Promise(resolve => {
fs.readFile(path.resolve(__dirname, 'remote-config.json'), (err, data) => {
if (err) {
console.error('Feil ved lesing av remote-config.json:', err);
resolve({});
} else {
try {
const remotesConfig = JSON.parse(data.toString());
resolve(remotesConfig);
} catch (parseError) {
console.error('Feil ved parsing av remote-config.json:', parseError);
resolve({});
}
}
});
}),
shared: {
react: { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
// Legg til andre delte avhengigheter her
},
}),
// ... andre plugins
],
};
Viktig merknad: Vurder å bruke en mer robust metode for å hente fjernkonfigurasjonen i et produksjonsmiljø, for eksempel et API-endepunkt eller en dedikert konfigurasjonstjeneste. Eksemplet ovenfor bruker fs.readFile for enkelhets skyld, men dette er generelt ikke egnet for produksjonsdistribusjoner.
3. Egendefinerte lastestrategier:
Module Federation lar deg tilpasse hvordan fjernmoduler lastes. Du kan implementere egendefinerte lastestrategier for å optimalisere ytelsen eller håndtere spesifikke scenarier, som å laste moduler fra en CDN eller bruke en service worker.
Webpack eksponerer kroker (hooks) som lar deg avskjære og endre modulinnlastingsprosessen. Dette gir finkornet kontroll over hvordan fjernmoduler hentes og initialiseres.
4. Håndtering av CSS og stiler:
Å dele CSS og stiler mellom mikro-frontends kan være vanskelig. Module Federation støtter ulike tilnærminger for å håndtere stiler, inkludert:
- CSS-moduler: Bruk CSS-moduler for å innkapsle stiler i hver mikro-frontend, noe som forhindrer konflikter og sikrer konsistens.
- Styled Components: Benytt styled components eller andre CSS-in-JS-biblioteker for å administrere stiler i selve komponentene.
- Globale stiler: Last inn globale stiler fra et delt bibliotek eller CDN. Vær forsiktig med denne tilnærmingen, da den kan føre til konflikter hvis stiler ikke er riktig navngitt (namespaced).
Eksempel med CSS-moduler:
Konfigurer Webpack til å bruke CSS-moduler:
module: {
rules: [
{
test: /\.module\.css$/,
use: [
'style-loader',
{
loader: 'css-loader',
options: {
modules: {
localIdentName: '[name]__[local]--[hash:base64:5]',
},
importLoaders: 1,
},
},
'postcss-loader',
],
},
// ... andre regler
],
}
Importer CSS-moduler i komponentene dine:
import React from 'react';
import styles from './Widget.module.css';
const Widget = () => {
return (
Fjern-widget
Dette er en widget fra RemoteApp.
);
};
export default Widget;
5. Kommunikasjon mellom mikro-frontends:
Mikro-frontends må ofte kommunisere med hverandre for å utveksle data eller utløse handlinger. Det er flere måter å oppnå dette på:
- Delte hendelser: Bruk en global hendelsesbuss (event bus) for å publisere og abonnere på hendelser. Dette lar mikro-frontends kommunisere asynkront uten direkte avhengigheter.
- Egendefinerte hendelser: Benytt egendefinerte DOM-hendelser for kommunikasjon mellom mikro-frontends på samme side.
- Delt tilstandshåndtering: Bruk et delt bibliotek for tilstandshåndtering (f.eks. Redux, Zustand) for å sentralisere tilstand og lette datadeling.
- Direkte modulimport: Hvis mikro-frontends er tett koblet, kan du importere moduler direkte fra hverandre ved hjelp av Module Federation. Denne tilnærmingen bør imidlertid brukes med måte for å unngå å skape avhengigheter som undergraver fordelene med mikro-frontends.
- API-er og tjenester: Mikro-frontends kan kommunisere med hverandre gjennom API-er og tjenester, noe som gir løs kobling og større fleksibilitet. Dette er spesielt nyttig når mikro-frontends er distribuert på forskjellige domener eller har forskjellige sikkerhetskrav.
Fordeler med å bruke Module Federation for mikro-frontends
- Forbedret skalerbarhet: Mikro-frontends kan skaleres uavhengig, slik at du kan tildele ressurser der de trengs mest.
- Økt vedlikeholdbarhet: Mindre kodebaser er lettere å forstå og vedlikeholde, noe som reduserer risikoen for feil og forbedrer utviklerproduktiviteten.
- Raskere distribusjonssykluser: Mikro-frontends kan distribueres uavhengig, noe som gir raskere iterasjonssykluser og raskere utgivelse av nye funksjoner.
- Teknologisk mangfold: Team kan velge teknologiene og rammeverkene som passer best for deres behov, noe som fremmer innovasjon og tillater bruk av spesialisert kompetanse.
- Forbedret teamautonomi: Hver mikro-frontend eies av et dedikert team, noe som fremmer eierskap og ansvarlighet.
- Forenklet onboarding: Nye utviklere kan raskt sette seg inn i mindre, mer håndterbare kodebaser.
Utfordringer med å bruke Module Federation
- Økt kompleksitet: Mikro-frontend-arkitekturer kan være mer komplekse enn tradisjonelle monolittiske arkitekturer, og krever nøye planlegging og koordinering.
- Håndtering av delte avhengigheter: Å håndtere delte avhengigheter kan være utfordrende, spesielt når forskjellige mikro-frontends bruker forskjellige versjoner av det samme biblioteket.
- Kommunikasjonsoverhead: Kommunikasjon mellom mikro-frontends kan introdusere overhead og forsinkelse.
- Integrasjonstesting: Testing av integrasjonen av mikro-frontends kan være mer komplisert enn å teste en monolittisk applikasjon.
- Initiell oppsettsoverhead: Konfigurering av Module Federation og oppsett av den innledende infrastrukturen kan kreve betydelig innsats.
Eksempler og bruksområder fra den virkelige verden
Module Federation brukes av et økende antall selskaper for å bygge store, komplekse webapplikasjoner. Her er noen eksempler og bruksområder fra den virkelige verden:
- E-handelsplattformer: Store e-handelsplattformer bruker ofte mikro-frontends for å administrere forskjellige deler av nettstedet, som produktkatalogen, handlekurven og betalingsprosessen. For eksempel kan en tysk forhandler bruke en separat mikro-frontend for å vise produkter på tysk, mens en fransk forhandler bruker en annen mikro-frontend for franske produkter, begge integrert i en enkelt vertsapplikasjon.
- Finansinstitusjoner: Banker og finansinstitusjoner bruker mikro-frontends for å bygge komplekse bankapplikasjoner, som nettbankportaler, investeringsplattformer og handelssystemer. En global bank kan ha team i forskjellige land som utvikler mikro-frontends for forskjellige regioner, hver skreddersydd for lokale reguleringer og kundepreferanser.
- Innholdsstyringssystemer (CMS): CMS-plattformer kan bruke mikro-frontends for å la brukere tilpasse utseendet og funksjonaliteten på nettstedene sine. For eksempel kan et kanadisk selskap som tilbyr CMS-tjenester la brukere legge til eller fjerne forskjellige mikro-frontends (widgets) på nettstedet sitt for å tilpasse funksjonaliteten.
- Dashboards og analyseplattformer: Mikro-frontends er godt egnet for å bygge dashboards og analyseplattformer, der forskjellige team kan bidra med forskjellige widgets og visualiseringer.
- Helseapplikasjoner: Helsetjenesteleverandører bruker mikro-frontends for å bygge pasientportaler, elektroniske pasientjournalsystemer (EPJ) og telemedisinplattformer.
Beste praksis for implementering av Module Federation
For å sikre suksessen til din Module Federation-implementering, følg disse beste praksisene:
- Planlegg nøye: Før du starter, planlegg mikro-frontend-arkitekturen din nøye og definer klare grenser mellom de forskjellige applikasjonene.
- Etabler tydelige kommunikasjonskanaler: Etabler tydelige kommunikasjonskanaler mellom teamene som er ansvarlige for de forskjellige mikro-frontendene.
- Automatiser distribusjon: Automatiser distribusjonsprosessen for å sikre at mikro-frontends kan distribueres raskt og pålitelig.
- Overvåk ytelse: Overvåk ytelsen til mikro-frontend-arkitekturen din for å identifisere og adressere eventuelle flaskehalser.
- Implementer robust feilhåndtering: Implementer robust feilhåndtering for å forhindre kaskadefeil og sikre at applikasjonen forblir robust.
- Bruk en konsekvent kodestil: Håndhev en konsekvent kodestil på tvers av alle mikro-frontends for å forbedre vedlikeholdbarheten.
- Dokumenter alt: Dokumenter arkitekturen, avhengighetene og kommunikasjonsprotokollene dine for å sikre at systemet er godt forstått og vedlikeholdbart.
- Vurder sikkerhetsimplikasjoner: Vurder nøye sikkerhetsimplikasjonene av din mikro-frontend-arkitektur og implementer passende sikkerhetstiltak. Sørg for overholdelse av globale personvernregler som GDPR og CCPA.
Konklusjon
JavaScript Module Federation med Webpack 5 gir en kraftig og fleksibel måte å bygge mikro-frontend-arkitekturer på. Ved å bryte ned store applikasjoner i mindre, uavhengig distribuerbare enheter, kan du forbedre skalerbarhet, vedlikeholdbarhet og teamautonomi. Selv om det er utfordringer knyttet til implementering av mikro-frontends, veier fordelene ofte opp for kostnadene, spesielt for komplekse webapplikasjoner. Ved å følge beste praksis som er skissert i denne guiden, kan du lykkes med å utnytte Module Federation til å bygge robuste og skalerbare mikro-frontend-arkitekturer som møter behovene til din organisasjon og brukere over hele verden.