JavaScript Module Federation: Współdzielenie Bibliotek dla Globalnej Współpracy

W dzisiejszym, coraz bardziej złożonym świecie tworzenia aplikacji internetowych, potrzeba efektywnego ponownego wykorzystania kodu i płynnej współpracy między zespołami jest ważniejsza niż kiedykolwiek. JavaScript Module Federation, potężna funkcja wprowadzona w webpack 5, oferuje przekonujące rozwiązanie tych wyzwań. Umożliwia budowanie aplikacji rozproszonych, pozwalając oddzielnie kompilowanym i wdrażanym aplikacjom JavaScript na współdzielenie kodu i zależności w czasie rzeczywistym. Ten wpis na blogu zagłębi się w zawiłości współdzielenia bibliotek za pomocą Module Federation, dostarczając praktycznych przykładów i użytecznych wskazówek dla globalnych zespołów deweloperskich.

Zrozumienie Module Federation

Module Federation pozwala aplikacji JavaScript (host) na dynamiczne ładowanie i wykonywanie kodu z innej aplikacji (remote) w czasie rzeczywistym. Eliminuje to potrzebę tradycyjnego publikowania i konsumowania pakietów przez npm lub inne rejestry pakietów, usprawniając procesy deweloperskie i wdrożeniowe. Wyobraź sobie scenariusz, w którym wiele zespołów pracuje nad różnymi częściami dużej platformy e-commerce. Jeden zespół może być odpowiedzialny za katalog produktów, podczas gdy inny zarządza koszykiem. Dzięki Module Federation każdy zespół może niezależnie rozwijać i wdrażać swoje moduły, a główna aplikacja może dynamicznie integrować te moduły bez konieczności pełnej przebudowy i ponownego wdrożenia.

Dlaczego warto współdzielić biblioteki z Module Federation?

Współdzielenie bibliotek za pomocą Module Federation zapewnia kilka znaczących korzyści:

• Zmniejszony rozmiar paczki (bundle): Gdy wiele aplikacji współdzieli te same zależności, muszą one zostać załadowane tylko raz. Unika się w ten sposób nadmiarowego kodu w paczce każdej aplikacji, co skutkuje mniejszymi rozmiarami paczek i szybszym czasem ładowania. Weźmy pod uwagę popularną bibliotekę UI, taką jak React czy Material-UI. Jeśli wiele mikrofrontendów korzysta z tych bibliotek, współdzielenie ich za pomocą Module Federation zapobiega dołączaniu własnej kopii przez każdy mikrofrontend, co prowadzi do znacznej poprawy wydajności.
• Lepsze ponowne wykorzystanie kodu: Współdzielenie popularnych bibliotek promuje ponowne wykorzystanie kodu w różnych aplikacjach, zmniejszając nakład pracy programistów i poprawiając spójność kodu. Zamiast powielać kod w wielu projektach, można utrzymywać jedno źródło prawdy dla współdzielonych komponentów i narzędzi. Na przykład biblioteka zawierająca funkcje internacjonalizacji (i18n) może być współdzielona przez wszystkie aplikacje, zapewniając spójną lokalizację w różnych częściach platformy.
• Uproszczone zarządzanie zależnościami: Module Federation upraszcza zarządzanie zależnościami, pozwalając aplikacjom na współdzielenie zależności w czasie rzeczywistym. Eliminuje to potrzebę zarządzania wersjami i konfliktami w centralnym rejestrze pakietów, zmniejszając ryzyko "piekła zależności" (dependency hell).
• Wzmożona współpraca: Module Federation sprzyja współpracy między zespołami, umożliwiając im współdzielenie kodu i zależności bez potrzeby skomplikowanych procesów publikowania i konsumowania pakietów. Zespoły mogą skupić się na rozwijaniu swoich konkretnych modułów, wiedząc, że mogą łatwo zintegrować się z innymi modułami za pomocą Module Federation.
• Szybsze cykle deweloperskie: Ponieważ moduły mogą być rozwijane i wdrażane niezależnie, aktualizacje jednego modułu niekoniecznie wymagają ponownego wdrożenia całej aplikacji. Prowadzi to do szybszych cykli deweloperskich i szybszych iteracji.

Konfiguracja współdzielenia bibliotek w Module Federation

Aby współdzielić biblioteki za pomocą Module Federation, należy skonfigurować opcję shared w konfiguracji webpacka. Opcja shared określa biblioteki, które powinny być współdzielone między aplikacją hosta a aplikacjami zdalnymi. Przyjrzyjmy się praktycznemu przykładowi:

Przykład: Współdzielenie React i React DOM

Załóżmy, że masz dwie aplikacje: aplikację hosta (host-app) i aplikację zdalną (remote-app). Obie aplikacje używają React i React DOM. Aby współdzielić te biblioteki, należy skonfigurować opcję shared zarówno w konfiguracji webpacka hosta, jak i aplikacji zdalnej.

Aplikacja Hosta (host-app) webpack.config.js:

 const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;

 module.exports = {
  // ... other webpack configuration options
  plugins: [
   new ModuleFederationPlugin({
    name: 'host_app',
    remotes: {
     'remote_app': 'remote_app@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
    },
    shared: {
     react: {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
     'react-dom': {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
    },
   }),
  ],
 };
 

Aplikacja Zdalna (remote-app) webpack.config.js:

 const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;

 module.exports = {
  // ... other webpack configuration options
  plugins: [
   new ModuleFederationPlugin({
    name: 'remote_app',
    exposes: {
     './RemoteComponent': './src/RemoteComponent',
    },
    shared: {
     react: {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
     'react-dom': {
      singleton: true,
      requiredVersion: '^17.0.0',
     },
    },
   }),
  ],
 };
 

Wyjaśnienie:

• shared: Ta opcja definiuje biblioteki do współdzielenia.
• react i react-dom: To nazwy bibliotek, które mają być współdzielone.
• singleton: true: Ta opcja zapewnia, że załadowana zostanie tylko jedna instancja biblioteki, nawet jeśli zależy od niej wiele aplikacji. Jest to kluczowe dla bibliotek takich jak React, gdzie posiadanie wielu instancji może prowadzić do nieoczekiwanego zachowania.
• requiredVersion: '^17.0.0': Ta opcja określa wymaganą wersję biblioteki. Module Federation spróbuje rozwiązać kompatybilną wersję biblioteki na podstawie podanego zakresu. Używanie zakresów wersjonowania semantycznego (np. ^17.0.0, ~17.0.0) pozwala na elastyczność przy jednoczesnym zapewnieniu kompatybilności.

Zaawansowane opcje współdzielenia

Opcja shared oferuje kilka zaawansowanych funkcji do precyzyjnego dostrajania współdzielenia bibliotek:

• eager: Ustawienie eager: true wymusza natychmiastowe załadowanie współdzielonego modułu, przed wszystkimi innymi modułami. Może to być przydatne dla bibliotek, które muszą być zainicjowane na wczesnym etapie cyklu życia aplikacji.
• import: Ta opcja pozwala na określenie innej ścieżki importu dla współdzielonej biblioteki. Może to być przydatne, jeśli biblioteka nie jest dostępna pod standardową nazwą. Na przykład, można użyć import: 'lodash-es', aby zaimportować wersję ES modułu Lodash.
• version: Można jawnie określić wersję współdzielonej biblioteki. Może to być przydatne, jeśli chcesz mieć pewność, że określona wersja jest używana we wszystkich aplikacjach.
• shareScope: Module Federation pozwala na definiowanie wielu zakresów współdzielenia (share scopes). Może to być przydatne, jeśli potrzebujesz odizolować różne wersje tej samej biblioteki dla różnych części aplikacji.
• strictVersion: Gdy ustawione na true, udostępniana będzie tylko dokładnie określona wersja. Zmniejsza to elastyczność, ale zwiększa przewidywalność.

Obsługa niezgodności wersji

Jednym z wyzwań związanych ze współdzieleniem bibliotek za pomocą Module Federation jest obsługa niezgodności wersji. Jeśli aplikacja hosta i aplikacja zdalna wymagają różnych wersji tej samej biblioteki, Module Federation spróbuje rozwiązać kompatybilną wersję. Jednak w niektórych przypadkach kompatybilna wersja może nie być dostępna, co prowadzi do błędów w czasie wykonania.

Aby złagodzić problemy z niezgodnością wersji, rozważ następujące strategie:

• Używaj wersjonowania semantycznego: Używaj zakresów wersjonowania semantycznego (np. ^17.0.0, ~17.0.0) w opcji requiredVersion, aby zapewnić elastyczność przy jednoczesnym zachowaniu kompatybilności.
• Określaj dokładne wersje: Jeśli musisz upewnić się, że konkretna wersja jest używana we wszystkich aplikacjach, określ dokładną wersję w opcji version. Bądź jednak świadomy, że może to zmniejszyć elastyczność i zwiększyć ryzyko konfliktów.
• Używaj zakresów współdzielenia (Share Scopes): Jeśli musisz odizolować różne wersje tej samej biblioteki dla różnych części aplikacji, użyj zakresów współdzielenia.
• Implementuj mechanizmy zastępcze (fallbacks) dla wersji: Rozważ wdrożenie mechanizmów zastępczych, aby obsłużyć przypadki, w których nie można rozwiązać kompatybilnej wersji. Może to obejmować załadowanie innej wersji biblioteki lub dostarczenie niestandardowej implementacji.

Praktyczne przykłady i przypadki użycia

Przyjrzyjmy się kilku praktycznym przykładom i przypadkom użycia współdzielenia bibliotek z Module Federation:

• Współdzielenie komponentów UI: Można współdzielić komponenty UI, takie jak przyciski, formularze i paski nawigacyjne, między różnymi aplikacjami. Promuje to spójny wygląd i działanie oraz zmniejsza nakład pracy programistów. Na przykład biblioteka systemu projektowego (design system) zawierająca reużywalne komponenty UI może być współdzielona przez wszystkie aplikacje w organizacji.
• Współdzielenie funkcji użytkowych: Można współdzielić funkcje użytkowe, takie jak formatowanie dat, manipulacja ciągami znaków i wrappery API, między różnymi aplikacjami. Eliminuje to potrzebę powielania kodu i zapewnia spójne zachowanie. Częstym przykładem jest biblioteka zawierająca funkcje do obsługi przeliczania walut, która może być współdzielona przez aplikacje skierowane do różnych regionów.
• Współdzielenie bibliotek do zarządzania stanem: Można współdzielić biblioteki do zarządzania stanem, takie jak Redux czy Vuex, między różnymi aplikacjami. Pozwala to na centralizację zarządzania stanem i uproszczenie przepływu danych. Jednak współdzielenie bibliotek do zarządzania stanem wymaga starannego rozważenia, aby uniknąć konfliktów i zapewnić spójność danych.
• Architektura mikrofrontendów: Module Federation jest szczególnie dobrze przystosowane do budowania architektur mikrofrontendowych. Każdy mikrofrontend może być rozwijany i wdrażany niezależnie, a główna aplikacja może dynamicznie integrować te mikrofrontendy za pomocą Module Federation. Pozwala to na większą elastyczność i skalowalność w porównaniu z tradycyjnymi architekturami monolitycznymi. Rozważmy dużą witrynę e-commerce, w której różne zespoły zarządzają listami produktów, koszykiem, kontami użytkowników i przetwarzaniem płatności. Każda z tych sekcji może być zbudowana jako osobny mikrofrontend i zintegrowana za pomocą Module Federation.
• Systemy wtyczek (Plugin Systems): Module Federation może być używane do budowania systemów wtyczek, w których deweloperzy zewnętrzni mogą tworzyć i dystrybuować wtyczki rozszerzające funkcjonalność aplikacji. Aplikacja hosta może dynamicznie ładować i wykonywać kod z tych wtyczek za pomocą Module Federation.

Dobre praktyki współdzielenia bibliotek z Module Federation

Aby zapewnić pomyślne współdzielenie bibliotek z Module Federation, postępuj zgodnie z poniższymi dobrymi praktykami:

• Zaplanuj swoją architekturę: Starannie zaplanuj architekturę aplikacji i zidentyfikuj biblioteki, które powinny być współdzielone. Weź pod uwagę zależności między różnymi aplikacjami i potencjał ponownego wykorzystania kodu.
• Używaj wersjonowania semantycznego: Używaj wersjonowania semantycznego dla swoich współdzielonych bibliotek, aby zapewnić elastyczność i kompatybilność.
• Testuj dokładnie: Dokładnie przetestuj swoje aplikacje, aby upewnić się, że współdzielone biblioteki działają poprawnie. Zwróć szczególną uwagę na kompatybilność wersji i potencjalne konflikty.
• Monitoruj wydajność: Monitoruj wydajność swoich aplikacji, aby zidentyfikować wszelkie wąskie gardła związane ze współdzieleniem bibliotek. Zoptymalizuj konfigurację webpacka, aby zminimalizować rozmiary paczek i poprawić czasy ładowania.
• Dokumentuj swoją architekturę: Dokumentuj architekturę aplikacji i współdzielone biblioteki, aby upewnić się, że programiści rozumieją, jak działa system.
• Centralizuj współdzieloną konfigurację: Użyj scentralizowanej lokalizacji (np. współdzielonego pakietu npm) do zarządzania współdzieloną konfiguracją Module Federation we wszystkich aplikacjach. Promuje to spójność i zmniejsza ryzyko błędów.
• Implementuj flagi funkcjonalności (Feature Flags): W przypadku krytycznych współdzielonych komponentów rozważ użycie flag funkcjonalności, aby umożliwić szybkie wyłączenie lub wycofanie zmian w razie potrzeby.

Kwestie do rozważenia dla zespołów globalnych

Podczas pracy z zespołami globalnymi współdzielenie bibliotek za pomocą Module Federation wymaga dodatkowych rozważań:

• Komunikacja: Jasna i spójna komunikacja jest najważniejsza. Upewnij się, że wszystkie zespoły rozumieją współdzielone biblioteki, ich wersje i wszelkie potencjalne zmiany powodujące niezgodność. Użyj scentralizowanej platformy dokumentacyjnej, aby wszyscy byli na bieżąco.
• Strefy czasowe: Pamiętaj o różnych strefach czasowych podczas planowania spotkań lub wprowadzania zmian we współdzielonych bibliotekach. Koordynuj wydania i aktualizacje, aby zminimalizować zakłócenia dla zespołów w różnych regionach.
• Różnice kulturowe: Bądź świadomy różnic kulturowych w stylach komunikacji i praktykach pracy. Zachęcaj do otwartej komunikacji i szacunku dla różnych perspektyw.
• Tłumaczenie: Rozważ potrzebę tłumaczenia dokumentacji i komunikatów o błędach dla zespołów posługujących się różnymi językami.
• Procesy budowania i wdrażania (CI/CD): Ustanów solidne procesy budowania i wdrażania, które poradzą sobie ze złożonością aplikacji rozproszonych. Używaj zautomatyzowanego testowania i monitorowania, aby zapewnić jakość i stabilność.
• Bezpieczeństwo: Upewnij się, że współdzielone biblioteki spełniają standardy bezpieczeństwa i przeprowadzaj audyty bezpieczeństwa w celu zapobiegania podatnościom.
• Zgodność (Compliance): Upewnij się, że zachowana jest zgodność z globalnymi standardami bezpieczeństwa i prywatności użytkowników.

Podsumowanie

JavaScript Module Federation to potężne narzędzie do budowania aplikacji rozproszonych i promowania ponownego wykorzystania kodu. Dzięki współdzieleniu bibliotek za pomocą Module Federation można zmniejszyć rozmiary paczek, uprościć zarządzanie zależnościami i wzmocnić współpracę między zespołami. Jednak pomyślne współdzielenie bibliotek wymaga starannego planowania, dokładnych testów i zaangażowania w dobre praktyki. Postępując zgodnie z wytycznymi przedstawionymi w tym wpisie, możesz wykorzystać Module Federation do budowania skalowalnych, łatwych w utrzymaniu i wydajnych aplikacji dla globalnej publiczności.

W miarę jak krajobraz tworzenia aplikacji internetowych wciąż ewoluuje, Module Federation ma szansę stać się coraz ważniejszym narzędziem do budowania złożonych i rozproszonych aplikacji. Przyjmując tę technologię, zespoły deweloperskie mogą odblokować nowe poziomy współpracy i wydajności, dostarczając innowacyjne rozwiązania użytkownikom na całym świecie.

Dodatkowe zasoby

• Dokumentacja Webpack Module Federation: https://webpack.js.org/concepts/module-federation/
• Przykłady Module Federation: https://github.com/module-federation/module-federation-examples
• Wpisy na blogach i artykuły na temat dobrych praktyk Module Federation.