Rozwiązywanie Zależności w JavaScript Module Federation: Dynamiczne Zarządzanie Zależnościami

JavaScript Module Federation, potężna funkcja wprowadzona w Webpack 5, umożliwia tworzenie architektur mikrofrontendowych. Pozwala to deweloperom budować aplikacje jako zbiór niezależnie wdrażalnych modułów, wspierając skalowalność i łatwość utrzymania. Jednak zarządzanie zależnościami między sfederowanymi modułami może być skomplikowane. Ten artykuł zagłębia się w zawiłości rozwiązywania zależności w Module Federation, skupiając się na dynamicznym zarządzaniu zależnościami i strategiach budowy solidnych i adaptowalnych systemów mikrofrontendowych.

Zrozumienie Podstaw Module Federation

Zanim zagłębimy się w rozwiązywanie zależności, przypomnijmy sobie podstawowe koncepcje Module Federation.

• Host: Aplikacja, która konsumuje zdalne moduły.
• Remote: Aplikacja, która udostępnia moduły do konsumpcji.
• Współdzielone Zależności: Biblioteki, które są dzielone między aplikacją hosta a zdalnymi aplikacjami. Unika się w ten sposób duplikacji i zapewnia spójne doświadczenie użytkownika.
• Konfiguracja Webpack: Wtyczka ModuleFederationPlugin konfiguruje, w jaki sposób moduły są udostępniane i konsumowane.

Konfiguracja ModuleFederationPlugin w Webpack definiuje, które moduły są udostępniane przez aplikację zdalną (remote) i które zdalne moduły może konsumować host. Określa również współdzielone zależności, umożliwiając ponowne wykorzystanie wspólnych bibliotek w różnych aplikacjach.

Wyzwanie Rozwiązywania Zależności

Głównym wyzwaniem w rozwiązywaniu zależności w Module Federation jest zapewnienie, że aplikacja hosta i moduły zdalne używają kompatybilnych wersji współdzielonych zależności. Niespójności mogą prowadzić do błędów w czasie wykonania, nieoczekiwanego zachowania i fragmentarycznego doświadczenia użytkownika. Zilustrujmy to przykładem:

Wyobraźmy sobie aplikację hosta używającą Reacta w wersji 17 i zdalny moduł stworzony przy użyciu Reacta w wersji 18. Bez odpowiedniego zarządzania zależnościami, host mógłby próbować użyć swojego kontekstu React 17 z komponentami React 18 ze zdalnego modułu, co prowadziłoby do błędów.

Kluczem jest skonfigurowanie właściwości shared wewnątrz ModuleFederationPlugin. Informuje to Webpack, jak obsługiwać współdzielone zależności podczas budowania i w czasie wykonania.

Statyczne a Dynamiczne Zarządzanie Zależnościami

Zarządzanie zależnościami w Module Federation można podejść na dwa główne sposoby: statyczny i dynamiczny. Zrozumienie różnicy jest kluczowe dla wyboru odpowiedniej strategii dla Twojej aplikacji.

Statyczne Zarządzanie Zależnościami

Statyczne zarządzanie zależnościami polega na jawnym deklarowaniu współdzielonych zależności i ich wersji w konfiguracji ModuleFederationPlugin. Takie podejście zapewnia większą kontrolę i przewidywalność, ale może być mniej elastyczne.

Przykład:

// webpack.config.js (Host)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'host',
      remotes: {
        'remoteApp': 'remoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        react: { // Explicitly declare React as a shared dependency
          singleton: true, // Only load a single version of React
          requiredVersion: '^17.0.0', // Specify the acceptable version range
        },
        'react-dom': { // Explicitly declare ReactDOM as a shared dependency
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

// webpack.config.js (Remote)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'remoteApp',
      exposes: {
        './Widget': './src/Widget',
      },
      shared: {
        react: { // Explicitly declare React as a shared dependency
          singleton: true, // Only load a single version of React
          requiredVersion: '^17.0.0', // Specify the acceptable version range
        },
        'react-dom': { // Explicitly declare ReactDOM as a shared dependency
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

W tym przykładzie zarówno host, jak i remote jawnie definiują React i ReactDOM jako współdzielone zależności, określając, że powinna być załadowana tylko jedna wersja (singleton: true) i wymagając wersji z zakresu ^17.0.0. To zapewnia, że obie aplikacje używają kompatybilnej wersji Reacta.

Zalety Statycznego Zarządzania Zależnościami:

• Przewidywalność: Jawne definiowanie zależności zapewnia spójne zachowanie we wszystkich wdrożeniach.
• Kontrola: Deweloperzy mają szczegółową kontrolę nad wersjami współdzielonych zależności.
• Wczesne Wykrywanie Błędów: Niezgodności wersji mogą być wykryte podczas budowania aplikacji.

Wady Statycznego Zarządzania Zależnościami:

• Mniejsza Elastyczność: Wymaga aktualizacji konfiguracji za każdym razem, gdy zmienia się wersja współdzielonej zależności.
• Potencjał Konfliktów: Może prowadzić do konfliktów wersji, jeśli różne moduły zdalne wymagają niekompatybilnych wersji tej samej zależności.
• Narzut Konserwacyjny: Ręczne zarządzanie zależnościami może być czasochłonne i podatne na błędy.

Dynamiczne Zarządzanie Zależnościami

Dynamiczne zarządzanie zależnościami wykorzystuje ewaluację w czasie wykonania i dynamiczne importy do obsługi współdzielonych zależności. To podejście oferuje większą elastyczność, ale wymaga starannego rozważenia, aby uniknąć błędów w czasie wykonania.

Jedną z powszechnych technik jest użycie dynamicznego importu do załadowania współdzielonej zależności w czasie wykonania na podstawie dostępnej wersji. Pozwala to aplikacji hosta dynamicznie określić, której wersji zależności użyć.

Przykład:

// webpack.config.js (Host)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'host',
      remotes: {
        'remoteApp': 'remoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          // No requiredVersion specified here
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          // No requiredVersion specified here
        },
      },
    }),
  ],
};

// In the host application code
async function loadRemoteWidget() {
  try {
    const remoteWidget = await import('remoteApp/Widget');
    // Use the remote widget
  } catch (error) {
    console.error('Failed to load remote widget:', error);
  }
}

loadRemoteWidget();

// webpack.config.js (Remote)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'remoteApp',
      exposes: {
        './Widget': './src/Widget',
      },
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
           // No requiredVersion specified here
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          // No requiredVersion specified here
        },
      },
    }),
  ],
};

W tym przykładzie requiredVersion jest usunięte z konfiguracji współdzielonych zależności. Pozwala to aplikacji hosta załadować dowolną wersję Reacta, którą dostarcza remote. Aplikacja hosta używa dynamicznego importu do załadowania zdalnego widżetu, co obsługuje rozwiązywanie zależności w czasie wykonania. Daje to większą elastyczność, ale wymaga, aby remote był wstecznie kompatybilny z potencjalnie wcześniejszymi wersjami Reacta, które host może również posiadać.

Zalety Dynamicznego Zarządzania Zależnościami:

• Elastyczność: Dostosowuje się do różnych wersji współdzielonych zależności w czasie wykonania.
• Zredukowana Konfiguracja: Upraszcza konfigurację ModuleFederationPlugin.
• Ulepszone Wdrożenia: Pozwala na niezależne wdrożenia modułów zdalnych bez konieczności aktualizacji hosta.

Wady Dynamicznego Zarządzania Zależnościami:

• Błędy w Czasie Wykonania: Niezgodności wersji mogą prowadzić do błędów w czasie wykonania, jeśli moduł zdalny nie jest kompatybilny z zależnościami hosta.
• Zwiększona Złożoność: Wymaga starannej obsługi dynamicznych importów i obsługi błędów.
• Narzut Wydajnościowy: Dynamiczne ładowanie może wprowadzić niewielki narzut na wydajność.

Strategie Efektywnego Rozwiązywania Zależności

Niezależnie od tego, czy wybierzesz statyczne, czy dynamiczne zarządzanie zależnościami, kilka strategii może pomóc zapewnić skuteczne rozwiązywanie zależności w architekturze Module Federation.

1. Wersjonowanie Semantyczne (SemVer)

Przestrzeganie Wersjonowania Semantycznego jest kluczowe dla skutecznego zarządzania zależnościami. SemVer zapewnia standardowy sposób wskazywania kompatybilności różnych wersji biblioteki. Postępując zgodnie z SemVer, można podejmować świadome decyzje, które wersje współdzielonych zależności są kompatybilne z hostem i modułami zdalnymi.

Właściwość requiredVersion w konfiguracji shared obsługuje zakresy SemVer. Na przykład ^17.0.0 oznacza, że każda wersja Reacta większa lub równa 17.0.0, ale mniejsza niż 18.0.0, jest akceptowalna. Zrozumienie i wykorzystanie zakresów SemVer może pomóc w zapobieganiu konfliktom wersji i zapewnieniu kompatybilności.

2. Przypinanie Wersji Zależności

Chociaż zakresy SemVer zapewniają elastyczność, przypinanie zależności do konkretnych wersji może poprawić stabilność i przewidywalność. Polega to na określeniu dokładnego numeru wersji zamiast zakresu. Należy jednak pamiętać o zwiększonym narzucie konserwacyjnym i potencjalnych konfliktach, które wiążą się z tym podejściem.

Przykład:

// webpack.config.js
shared: {
  react: {
    singleton: true,
    requiredVersion: '17.0.2',
  },
}

W tym przykładzie React jest przypięty do wersji 17.0.2. Zapewnia to, że zarówno host, jak i moduły zdalne używają tej konkretnej wersji, eliminując możliwość problemów związanych z wersją.

3. Wtyczka Shared Scope

Wtyczka Shared Scope zapewnia mechanizm do współdzielenia zależności w czasie wykonania. Pozwala zdefiniować współdzielony zakres (scope), w którym zależności mogą być rejestrowane i rozwiązywane. Może to być przydatne do zarządzania zależnościami, które nie są znane w czasie budowania.

Chociaż wtyczka Shared Scope oferuje zaawansowane możliwości, wprowadza również dodatkową złożoność. Należy starannie rozważyć, czy jest to konieczne dla Twojego konkretnego przypadku użycia.

4. Negocjacja Wersji

Negocjacja wersji polega na dynamicznym określaniu najlepszej wersji współdzielonej zależności do użycia w czasie wykonania. Można to osiągnąć, implementując niestandardową logikę, która porównuje wersje zależności dostępne w hoście i modułach zdalnych i wybiera najbardziej kompatybilną wersję.

Negocjacja wersji wymaga głębokiego zrozumienia zaangażowanych zależności i może być skomplikowana w implementacji. Jednakże może zapewnić wysoki stopień elastyczności i adaptowalności.

5. Flagi Funkcji (Feature Flags)

Flagi funkcji mogą być używane do warunkowego włączania lub wyłączania funkcji, które opierają się na określonych wersjach współdzielonych zależności. Pozwala to na stopniowe wdrażanie nowych funkcji i zapewnienie kompatybilności z różnymi wersjami zależności.

Owijając kod, który zależy od określonej wersji biblioteki, w flagę funkcji, można kontrolować, kiedy ten kod jest wykonywany. Może to pomóc w zapobieganiu błędom w czasie wykonania i zapewnieniu płynnego doświadczenia użytkownika.

6. Kompleksowe Testowanie

Dokładne testowanie jest niezbędne, aby upewnić się, że architektura Module Federation działa poprawnie z różnymi wersjami współdzielonych zależności. Obejmuje to testy jednostkowe, testy integracyjne i testy end-to-end.

Pisz testy, które konkretnie celują w rozwiązywanie zależności i kompatybilność wersji. Testy te powinny symulować różne scenariusze, takie jak używanie różnych wersji współdzielonych zależności w hoście i modułach zdalnych.

7. Scentralizowane Zarządzanie Zależnościami

W przypadku większych architektur Module Federation warto rozważyć wdrożenie scentralizowanego systemu zarządzania zależnościami. System ten może być odpowiedzialny za śledzenie wersji współdzielonych zależności, zapewnianie kompatybilności i dostarczanie jednego źródła prawdy na temat informacji o zależnościach.

Scentralizowany system zarządzania zależnościami może pomóc uprościć proces zarządzania zależnościami i zmniejszyć ryzyko błędów. Może również dostarczyć cennych informacji na temat relacji zależności w Twojej aplikacji.

Najlepsze Praktyki w Dynamicznym Zarządzaniu Zależnościami

Podczas wdrażania dynamicznego zarządzania zależnościami, rozważ następujące najlepsze praktyki:

• Priorytetyzuj Kompatybilność Wsteczną: Projektuj swoje moduły zdalne tak, aby były wstecznie kompatybilne ze starszymi wersjami współdzielonych zależności. Zmniejsza to ryzyko błędów w czasie wykonania i pozwala na płynniejsze aktualizacje.
• Implementuj Solidną Obsługę Błędów: Wdróż kompleksową obsługę błędów, aby przechwytywać i łagodnie obsługiwać wszelkie problemy związane z wersjami, które mogą pojawić się w czasie wykonania. Dostarczaj informacyjne komunikaty o błędach, aby pomóc deweloperom diagnozować i rozwiązywać problemy.
• Monitoruj Użycie Zależności: Monitoruj użycie współdzielonych zależności, aby zidentyfikować potencjalne problemy i zoptymalizować wydajność. Śledź, które wersje zależności są używane przez różne moduły i identyfikuj wszelkie rozbieżności.
• Automatyzuj Aktualizacje Zależności: Zautomatyzuj proces aktualizacji współdzielonych zależności, aby zapewnić, że Twoja aplikacja zawsze używa najnowszych wersji. Używaj narzędzi takich jak Dependabot lub Renovate do automatycznego tworzenia pull requestów dla aktualizacji zależności.
• Ustanów Jasne Kanały Komunikacji: Ustanów jasne kanały komunikacji między zespołami pracującymi nad różnymi modułami, aby upewnić się, że wszyscy są świadomi wszelkich zmian związanych z zależnościami. Używaj narzędzi takich jak Slack lub Microsoft Teams do ułatwienia komunikacji i współpracy.

Przykłady z Prawdziwego Świata

Przeanalizujmy kilka przykładów z prawdziwego świata, jak Module Federation i dynamiczne zarządzanie zależnościami mogą być stosowane w różnych kontekstach.

Platforma E-commerce

Platforma e-commerce może używać Module Federation do stworzenia architektury mikrofrontendowej, w której różne zespoły są odpowiedzialne za różne części platformy, takie jak lista produktów, koszyk i proces finalizacji zamówienia. Dynamiczne zarządzanie zależnościami może być użyte, aby zapewnić, że te moduły mogą być niezależnie wdrażane i aktualizowane bez psucia platformy.

Na przykład, moduł listy produktów może używać innej wersji biblioteki UI niż moduł koszyka. Dynamiczne zarządzanie zależnościami pozwala platformie dynamicznie ładować poprawną wersję biblioteki dla każdego modułu, zapewniając, że działają one poprawnie razem.

Aplikacja Usług Finansowych

Aplikacja usług finansowych może używać Module Federation do stworzenia modułowej architektury, w której różne moduły dostarczają różne usługi finansowe, takie jak zarządzanie kontem, handel i doradztwo inwestycyjne. Dynamiczne zarządzanie zależnościami może być użyte, aby zapewnić, że te moduły mogą być dostosowywane i rozszerzane bez wpływu na podstawową funkcjonalność aplikacji.

Na przykład, zewnętrzny dostawca może dostarczyć moduł oferujący specjalistyczne doradztwo inwestycyjne. Dynamiczne zarządzanie zależnościami pozwala aplikacji dynamicznie ładować i integrować ten moduł bez konieczności wprowadzania zmian w kodzie głównej aplikacji.

System Opieki Zdrowotnej

System opieki zdrowotnej może używać Module Federation do stworzenia rozproszonej architektury, w której różne moduły dostarczają różne usługi opieki zdrowotnej, takie jak dokumentacja pacjenta, planowanie wizyt i telemedycyna. Dynamiczne zarządzanie zależnościami może być użyte, aby zapewnić, że te moduły mogą być bezpiecznie dostępne i zarządzane z różnych lokalizacji.

Na przykład, zdalna klinika może potrzebować dostępu do dokumentacji pacjenta przechowywanej w centralnej bazie danych. Dynamiczne zarządzanie zależnościami pozwala klinice na bezpieczny dostęp do tych danych bez narażania całej bazy danych na nieautoryzowany dostęp.

Przyszłość Module Federation i Zarządzania Zależnościami

Module Federation to szybko rozwijająca się technologia, a nowe funkcje i możliwości są stale opracowywane. W przyszłości możemy spodziewać się jeszcze bardziej zaawansowanych podejść do zarządzania zależnościami, takich jak:

• Automatyczne Rozwiązywanie Konfliktów Zależności: Narzędzia, które mogą automatycznie wykrywać i rozwiązywać konflikty zależności, zmniejszając potrzebę ręcznej interwencji.
• Zarządzanie Zależnościami Wspierane przez AI: Systemy wspierane przez sztuczną inteligencję, które mogą uczyć się na podstawie przeszłych problemów z zależnościami i proaktywnie zapobiegać ich występowaniu.
• Zdecentralizowane Zarządzanie Zależnościami: Zdecentralizowane systemy, które pozwalają na bardziej szczegółową kontrolę nad wersjami i dystrybucją zależności.

W miarę ewolucji Module Federation stanie się ono jeszcze potężniejszym narzędziem do budowania skalowalnych, łatwych w utrzymaniu i adaptowalnych architektur mikrofrontendowych.

Podsumowanie

JavaScript Module Federation oferuje potężne podejście do budowania architektur mikrofrontendowych. Skuteczne rozwiązywanie zależności jest kluczowe dla zapewnienia stabilności i łatwości utrzymania tych systemów. Rozumiejąc różnicę między statycznym a dynamicznym zarządzaniem zależnościami i wdrażając strategie przedstawione w tym artykule, możesz budować solidne i adaptowalne aplikacje Module Federation, które spełniają potrzeby Twojej organizacji i użytkowników.

Wybór odpowiedniej strategii rozwiązywania zależności zależy od specyficznych wymagań Twojej aplikacji. Statyczne zarządzanie zależnościami zapewnia większą kontrolę i przewidywalność, ale może być mniej elastyczne. Dynamiczne zarządzanie zależnościami oferuje większą elastyczność, ale wymaga starannego rozważenia, aby uniknąć błędów w czasie wykonania. Poprzez staranną ocenę swoich potrzeb i wdrożenie odpowiednich strategii, możesz stworzyć architekturę Module Federation, która jest zarówno skalowalna, jak i łatwa w utrzymaniu.

Pamiętaj, aby priorytetyzować kompatybilność wsteczną, wdrażać solidną obsługę błędów i monitorować użycie zależności, aby zapewnić długoterminowy sukces Twojej aplikacji Module Federation. Dzięki starannemu planowaniu i wykonaniu, Module Federation może pomóc Ci budować złożone aplikacje internetowe, które są łatwiejsze w tworzeniu, wdrażaniu i utrzymaniu.