JavaScript Module Federation: Navigering av versjonskonflikter med løsningsstrategier

JavaScript Module Federation er en kraftig funksjon i webpack som lar deg dele kode mellom uavhengig deployerte JavaScript-applikasjoner. Dette muliggjør opprettelsen av mikro-frontend-arkitekturer, der ulike team kan eie og deployere individuelle deler av en større applikasjon. Imidlertid introduserer denne distribuerte naturen potensialet for versjonskonflikter mellom delte avhengigheter. Denne artikkelen utforsker de grunnleggende årsakene til disse konfliktene og gir effektive strategier for å løse dem.

Forstå versjonskonflikter i Module Federation

I et Module Federation-oppsett kan forskjellige applikasjoner (verter og eksterne) være avhengige av de samme bibliotekene (f.eks. React, Lodash). Når disse applikasjonene utvikles og deployeres uavhengig, kan de bruke forskjellige versjoner av disse delte bibliotekene. Dette kan føre til kjøretidsfeil eller uventet oppførsel hvis verten og den eksterne applikasjonen forsøker å bruke inkompatible versjoner av samme bibliotek. Her er en oversikt over de vanligste årsakene:

• Forskjellige versjonskrav: Hver applikasjon kan spesifisere et annet versjonsområde for en delt avhengighet i sin package.json-fil. For eksempel kan én applikasjon kreve react: ^16.0.0, mens en annen krever react: ^17.0.0.
• Transitive avhengigheter: Selv om toppnivå-avhengighetene er konsistente, kan transitive avhengigheter (avhengigheter av avhengigheter) introdusere versjonskonflikter.
• Inkonsistente byggeprosesser: Ulike byggekonfigurasjoner eller byggeverktøy kan føre til at forskjellige versjoner av delte biblioteker blir inkludert i de endelige bundlene.
• Asynkron lasting: Module Federation innebærer ofte asynkron lasting av eksterne moduler. Hvis vertsapplikasjonen laster en ekstern modul som er avhengig av en annen versjon av et delt bibliotek, kan en konflikt oppstå når den eksterne modulen prøver å få tilgang til det delte biblioteket.

Eksempelscenario

Tenk deg at du har to applikasjoner:

• Vertsapplikasjon (App A): Bruker React-versjon 17.0.2.
• Ekstern applikasjon (App B): Bruker React-versjon 16.8.0.

App A konsumerer App B som en ekstern modul. Når App A prøver å rendre en komponent fra App B, som er avhengig av funksjoner i React 16.8.0, kan den støte på feil eller uventet oppførsel fordi App A kjører React 17.0.2.

Strategier for å løse versjonskonflikter

Flere strategier kan brukes for å håndtere versjonskonflikter i Module Federation. Den beste tilnærmingen avhenger av de spesifikke kravene til applikasjonen din og arten av konfliktene.

1. Eksplisitt deling av avhengigheter

Det mest grunnleggende trinnet er å eksplisitt deklarere hvilke avhengigheter som skal deles mellom verten og de eksterne applikasjonene. Dette gjøres ved å bruke shared-alternativet i webpack-konfigurasjonen for både verten og de eksterne modulene.

// webpack.config.js (Vert og ekstern)
module.exports = {
  // ... andre konfigurasjoner
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... andre konfigurasjoner
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // eller et mer spesifikt versjonsområde
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // andre delte avhengigheter
      },
    }),
  ],
};

La oss se nærmere på konfigurasjonsalternativene for shared:

• singleton: true: Dette sikrer at kun én instans av den delte modulen brukes på tvers av alle applikasjoner. Dette er avgjørende for biblioteker som React, der flere instanser kan føre til feil. Å sette dette til true vil føre til at Module Federation kaster en feil hvis forskjellige versjoner av den delte modulen er inkompatible.
• eager: true: Som standard lastes delte moduler "lazy" (ved behov). Å sette eager til true tvinger den delte modulen til å bli lastet umiddelbart, noe som kan bidra til å forhindre kjøretidsfeil forårsaket av versjonskonflikter.
• requiredVersion: '^17.0.0': Dette spesifiserer minimumsversjonen av den delte modulen som kreves. Dette lar deg håndheve versjonskompatibilitet mellom applikasjoner. Det anbefales sterkt å bruke et spesifikt versjonsområde (f.eks. ^17.0.0 eller >=17.0.0 <18.0.0) i stedet for et enkelt versjonsnummer for å tillate patch-oppdateringer. Dette er spesielt viktig i store organisasjoner der flere team kan bruke forskjellige patch-versjoner av samme avhengighet.

2. Semantisk versjonering (SemVer) og versjonsområder

Å følge prinsippene for semantisk versjonering (SemVer) er avgjørende for effektiv avhengighetsstyring. SemVer bruker et tredelt versjonsnummer (MAJOR.MINOR.PATCH) og definerer regler for å øke hver del:

• MAJOR: Økes når du gjør inkompatible API-endringer.
• MINOR: Økes når du legger til funksjonalitet på en bakoverkompatibel måte.
• PATCH: Økes når du gjør bakoverkompatible feilrettinger.

Når du spesifiserer versjonskrav i package.json-filen eller i shared-konfigurasjonen, bruk versjonsområder (f.eks. ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2) for å tillate kompatible oppdateringer samtidig som du unngår "breaking changes". Her er en rask påminnelse om vanlige operatorer for versjonsområder:

• ^ (Caret): Tillater oppdateringer som ikke endrer det venstre, ikke-null sifferet. For eksempel tillater ^1.2.3 versjonene 1.2.4, 1.3.0, men ikke 2.0.0. ^0.2.3 tillater versjonene 0.2.4, men ikke 0.3.0.
• ~ (Tilde): Tillater patch-oppdateringer. For eksempel tillater ~1.2.3 versjonene 1.2.4, men ikke 1.3.0.
• >=: Større enn eller lik.
• <=: Mindre enn eller lik.
• >: Større enn.
• <: Mindre enn.
• =: Nøyaktig lik.
• *: Enhver versjon. Unngå å bruke * i produksjon, da det kan føre til uforutsigbar oppførsel.

3. Deduplisering av avhengigheter

Verktøy som npm dedupe eller yarn dedupe kan hjelpe med å identifisere og fjerne dupliserte avhengigheter i node_modules-katalogen din. Dette kan redusere sannsynligheten for versjonskonflikter ved å sikre at bare én versjon av hver avhengighet er installert.

Kjør disse kommandoene i prosjektmappen din:

npm dedupe
yarn dedupe

4. Bruk av Module Federations avanserte delingskonfigurasjon

Module Federation tilbyr mer avanserte alternativer for å konfigurere delte avhengigheter. Disse alternativene lar deg finjustere hvordan avhengigheter deles og løses.

• version: Spesifiserer den nøyaktige versjonen av den delte modulen.
• import: Spesifiserer stien til modulen som skal deles.
• shareKey: Lar deg bruke en annen nøkkel for å dele modulen. Dette kan være nyttig hvis du har flere versjoner av samme modul som må deles under forskjellige navn.
• shareScope: Spesifiserer omfanget (scope) der modulen skal deles.
• strictVersion: Hvis satt til true, vil Module Federation kaste en feil hvis versjonen av den delte modulen ikke samsvarer nøyaktig med den spesifiserte versjonen.

Her er et eksempel som bruker shareKey- og import-alternativene:

// webpack.config.js (Vert og ekstern)
module.exports = {
  // ... andre konfigurasjoner
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... andre konfigurasjoner
      shared: {
        react16: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^16.0.0',
        },
        react17: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

I dette eksempelet deles både React 16 og React 17 under samme shareKey ('react'). Dette lar verten og de eksterne applikasjonene bruke forskjellige versjoner av React uten å forårsake konflikter. Denne tilnærmingen bør imidlertid brukes med forsiktighet, da den kan føre til økt bunlestørrelse og potensielle kjøretidsproblemer hvis de forskjellige React-versjonene er virkelig inkompatible. Det er vanligvis bedre å standardisere på én enkelt React-versjon på tvers av alle mikro-frontends.

5. Bruk av et sentralisert avhengighetsstyringssystem

For store organisasjoner med flere team som jobber med mikro-frontends, kan et sentralisert avhengighetsstyringssystem være uvurderlig. Dette systemet kan brukes til å definere og håndheve konsistente versjonskrav for delte avhengigheter. Verktøy som pnpm (med sin delte node_modules-strategi) eller tilpassede løsninger kan bidra til å sikre at alle applikasjoner bruker kompatible versjoner av delte biblioteker.

Eksempel: pnpm

pnpm bruker et innholdsadresserbart filsystem for å lagre pakker. Når du installerer en pakke, oppretter pnpm en hard lenke til pakken i sitt lager. Dette betyr at flere prosjekter kan dele samme pakke uten å duplisere filene. Dette kan spare diskplass og forbedre installasjonshastigheten. Enda viktigere er at det bidrar til å sikre konsistens på tvers av prosjekter.

For å håndheve konsistente versjoner med pnpm, kan du bruke pnpmfile.js-filen. Denne filen lar deg endre avhengighetene til prosjektet ditt før de installeres. Du kan for eksempel bruke den til å overstyre versjonene av delte avhengigheter for å sikre at alle prosjekter bruker samme versjon.

// 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. Kjøretidsversjonssjekker og reservemekanismer

I noen tilfeller er det kanskje ikke mulig å eliminere versjonskonflikter fullstendig på byggetidspunktet. I disse situasjonene kan du implementere kjøretidsversjonssjekker og reservemekanismer ("fallbacks"). Dette innebærer å sjekke versjonen av et delt bibliotek under kjøring og tilby alternative kodestier hvis versjonen ikke er kompatibel. Dette kan være komplekst og legger til ekstra "overhead", men kan være en nødvendig strategi i visse scenarier.

// Eksempel: Kjøretidsversjonssjekk
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // Bruk React 16-spesifikk kode
    return <div>React 16 Komponent</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // Bruk React 17-spesifikk kode
    return <div>React 17 Komponent</div>;
  } else {
    // Tilby en reservemekanisme
    return <div>Ikke-støttet React-versjon</div>;
  }
}

export default MyComponent;

Viktige hensyn:

• Ytelsespåvirkning: Kjøretidssjekker legger til "overhead". Bruk dem med måte.
• Kompleksitet: Håndtering av flere kodestier kan øke kodekompleksiteten og vedlikeholdsbyrden.
• Testing: Test alle kodestier grundig for å sikre at applikasjonen oppfører seg korrekt med forskjellige versjoner av delte biblioteker.

7. Testing og kontinuerlig integrasjon

Omfattende testing er avgjørende for å identifisere og løse versjonskonflikter. Implementer integrasjonstester som simulerer samspillet mellom verten og de eksterne applikasjonene. Disse testene bør dekke forskjellige scenarier, inkludert forskjellige versjoner av delte biblioteker. Et robust system for kontinuerlig integrasjon (CI) bør automatisk kjøre disse testene hver gang det gjøres endringer i koden. Dette hjelper med å fange opp versjonskonflikter tidlig i utviklingsprosessen.

Beste praksis for CI-pipeline:

• Kjør tester med forskjellige avhengighetsversjoner: Konfigurer CI-pipelinen din til å kjøre tester med forskjellige versjoner av delte avhengigheter. Dette kan hjelpe deg med å identifisere kompatibilitetsproblemer før de når produksjon.
• Automatiserte avhengighetsoppdateringer: Bruk verktøy som Renovate eller Dependabot for å automatisk oppdatere avhengigheter og opprette "pull requests". Dette kan hjelpe deg med å holde avhengighetene dine oppdaterte og unngå versjonskonflikter.
• Statisk analyse: Bruk statiske analyseverktøy for å identifisere potensielle versjonskonflikter i koden din.

Eksempler fra den virkelige verden og beste praksis

La oss se på noen eksempler fra den virkelige verden på hvordan disse strategiene kan brukes:

• Scenario 1: Stor e-handelsplattform

  En stor e-handelsplattform bruker Module Federation til å bygge sin butikkfront. Ulike team eier forskjellige deler av butikkfronten, som produktoppføringssiden, handlekurven og kassesiden. For å unngå versjonskonflikter bruker plattformen et sentralisert avhengighetsstyringssystem basert på pnpm. pnpmfile.js-filen brukes til å håndheve konsistente versjoner av delte avhengigheter på tvers av alle mikro-frontends. Plattformen har også en omfattende testsuite som inkluderer integrasjonstester som simulerer samspillet mellom de forskjellige mikro-frontendene. Automatiserte avhengighetsoppdateringer via Dependabot brukes også for å proaktivt håndtere avhengighetsversjoner.

• Scenario 2: Applikasjon for finansielle tjenester

  En applikasjon for finansielle tjenester bruker Module Federation til å bygge sitt brukergrensesnitt. Applikasjonen består av flere mikro-frontends, som kontooversiktssiden, transaksjonshistorikksiden og investeringsporteføljesiden. På grunn av strenge regulatoriske krav må applikasjonen støtte eldre versjoner av noen avhengigheter. For å håndtere dette bruker applikasjonen kjøretidsversjonssjekker og reservemekanismer. Applikasjonen har også en streng testprosess som inkluderer manuell testing på forskjellige nettlesere og enheter.

• Scenario 3: Global samarbeidsplattform

  En global samarbeidsplattform som brukes på tvers av kontorer i Nord-Amerika, Europa og Asia, bruker Module Federation. Kjerneplattformteamet definerer et strengt sett med delte avhengigheter med låste versjoner. Individuelle funksjonsteam som utvikler eksterne moduler, må følge disse delte avhengighetsversjonene. Byggeprosessen er standardisert ved hjelp av Docker-containere for å sikre konsistente byggemiljøer på tvers av alle team. CI/CD-pipelinen inkluderer omfattende integrasjonstester som kjøres mot ulike nettleserversjoner og operativsystemer for å fange opp eventuelle versjonskonflikter eller kompatibilitetsproblemer som oppstår fra forskjellige regionale utviklingsmiljøer.

Konklusjon

JavaScript Module Federation tilbyr en kraftig måte å bygge skalerbare og vedlikeholdbare mikro-frontend-arkitekturer. Det er imidlertid avgjørende å håndtere potensialet for versjonskonflikter mellom delte avhengigheter. Ved å eksplisitt dele avhengigheter, følge semantisk versjonering, bruke verktøy for deduplisering av avhengigheter, utnytte Module Federations avanserte delingskonfigurasjon og implementere robuste test- og kontinuerlig integrasjonspraksiser, kan du effektivt navigere versjonskonflikter og bygge motstandsdyktige og robuste mikro-frontend-applikasjoner. Husk å velge de strategiene som passer best for din organisasjons størrelse, kompleksitet og spesifikke behov. En proaktiv og veldefinert tilnærming til avhengighetsstyring er avgjørende for å lykkes med å utnytte fordelene med Module Federation.