Monorepo Frontend: Gerenciamento de Workspace com Lerna e Nx

No cenário em constante evolução do desenvolvimento frontend, gerenciar projetos grandes e complexos pode ser um desafio significativo. As configurações tradicionais com múltiplos repositórios, embora ofereçam isolamento, podem levar à duplicação de código, dores de cabeça no gerenciamento de dependências e ferramentas inconsistentes. É aqui que a arquitetura monorepo se destaca. Um monorepo é um único repositório que contém múltiplos projetos, muitas vezes relacionados, que são construídos e versionados juntos. Essa abordagem oferece inúmeras vantagens, mas gerenciar um monorepo de forma eficaz requer ferramentas especializadas. Este artigo explora duas soluções populares: Lerna e Nx.

O que é um Monorepo?

Um monorepo é um repositório de sistema de controle de versão que contém o código de muitos projetos. Esses projetos podem ser relacionados ou completamente independentes. A chave é que eles compartilham o mesmo repositório. Empresas como Google, Facebook, Microsoft e Uber adotaram com sucesso monorepos para gerenciar suas enormes bases de código. Pense no Google armazenando quase todo o seu código, incluindo Android, Chrome e Gmail, em um único repositório.

Benefícios de um Monorepo

• Compartilhamento e Reutilização de Código: Compartilhe facilmente código entre projetos sem fluxos de trabalho complexos de empacotamento e publicação. Imagine uma biblioteca de sistema de design que pode ser perfeitamente integrada a várias aplicações dentro do mesmo repositório.
• Gerenciamento Simplificado de Dependências: Gerencie dependências em um único lugar, garantindo consistência em todos os projetos. Atualizar a dependência de uma biblioteca compartilhada atualiza automaticamente todos os projetos que dependem dela.
• Alterações Atômicas: Faça alterações que abrangem vários projetos em um único commit, garantindo consistência e simplificando os testes. Por exemplo, uma refatoração que afeta tanto o frontend quanto o backend pode ser feita atomicamente.
• Colaboração Aprimorada: As equipes podem colaborar facilmente em diferentes projetos dentro do mesmo repositório, promovendo o compartilhamento de conhecimento e o desenvolvimento multifuncional. Os desenvolvedores podem navegar e entender facilmente o código de diferentes equipes.
• Ferramentas e Práticas Consistentes: Imponha padrões de codificação, regras de linting e processos de build consistentes em todos os projetos. Isso melhora a qualidade e a manutenibilidade do código.
• Refatoração Simplificada: Projetos de refatoração em grande escala são simplificados, pois todo o código relacionado está no mesmo repositório. Ferramentas de refatoração automatizadas podem ser usadas em toda a base de código.

Desafios de um Monorepo

• Tamanho do Repositório: Monorepos podem se tornar muito grandes, potencialmente retardando as operações de clonagem e indexação. Ferramentas como `git sparse-checkout` e `partial clone` podem ajudar a mitigar esse problema.
• Tempos de Build: Construir todo o monorepo pode ser demorado, especialmente para projetos grandes. Ferramentas como Lerna e Nx oferecem processos de build otimizados para resolver isso.
• Controle de Acesso: Restringir o acesso a partes específicas do monorepo pode ser complexo. É necessário um planejamento cuidadoso e a implementação de mecanismos de controle de acesso.
• Complexidade das Ferramentas: Configurar e gerenciar um monorepo requer ferramentas e conhecimentos especializados. A curva de aprendizado pode ser íngreme no início.

Lerna: Gerenciando Projetos JavaScript em um Monorepo

Lerna é uma ferramenta popular para gerenciar projetos JavaScript em um monorepo. Ele otimiza o fluxo de trabalho em torno do gerenciamento de repositórios com múltiplos pacotes com Git e npm. É particularmente adequado para projetos que usam npm ou Yarn para gerenciamento de dependências.

Principais Funcionalidades do Lerna

• Gerenciamento de Versão: O Lerna pode versionar e publicar pacotes automaticamente com base nas alterações feitas desde o último lançamento. Ele usa commits convencionais para determinar o próximo número de versão.
• Gerenciamento de Dependências: O Lerna lida com dependências entre pacotes, garantindo que os pacotes dentro do monorepo possam depender uns dos outros. Ele usa symlinking para criar dependências locais.
• Execução de Tarefas: O Lerna pode executar comandos em vários pacotes em paralelo, acelerando os processos de build e teste. Ele suporta a execução de scripts definidos no `package.json`.
• Detecção de Alterações: O Lerna pode detectar quais pacotes foram alterados desde o último lançamento, permitindo builds e implantações direcionadas.

Exemplo de Uso do Lerna

Vamos ilustrar o uso do Lerna com um exemplo simplificado. Suponha que temos um monorepo com dois pacotes: `package-a` e `package-b`. `package-b` depende de `package-a`.

monorepo/
├── lerna.json
├── package.json
├── packages/
│   ├── package-a/
│   │   ├── package.json
│   │   └── index.js
│   └── package-b/
│       ├── package.json
│       └── index.js

1. Inicialize o Lerna:

lerna init

Isso cria o `lerna.json` e atualiza o `package.json` da raiz. O arquivo `lerna.json` configura o comportamento do Lerna.

2. Instale as Dependências:

npm install
# ou
yarn install

Isso instala as dependências para todos os pacotes no monorepo, com base nos arquivos `package.json` de cada pacote.

3. Execute um Comando em Todos os Pacotes:

lerna run test

Isso executa o script `test` definido nos arquivos `package.json` de todos os pacotes que o possuem.

4. Publique os Pacotes:

lerna publish

Este comando analisa o histórico de commits, determina quais pacotes foram alterados, aumenta suas versões com base em commits convencionais e os publica no npm (ou no seu registro escolhido).

Configuração do Lerna

O arquivo `lerna.json` é o coração da configuração do Lerna. Ele permite que você personalize o comportamento do Lerna, como:

• `packages`: Especifica a localização dos pacotes dentro do monorepo. Geralmente definido como `["packages/*"]`.
• `version`: Especifica a estratégia de versionamento. Pode ser `independent` (cada pacote tem sua própria versão) ou uma versão fixa.
• `command`: Permite configurar opções para comandos específicos do Lerna, como `publish` e `run`.

Exemplo de `lerna.json`:

{
  "packages": [
    "packages/*"
  ],
  "version": "independent",
  "npmClient": "npm",
  "useWorkspaces": true,
  "command": {
    "publish": {
      "conventionalCommits": true,
      "message": "chore(release): publish"
    }
  }
}

Nx: Sistema de Build Inteligente, Rápido e Extensível

Nx é um poderoso sistema de build que oferece funcionalidades avançadas para o gerenciamento de monorepos. Ele se concentra em builds incrementais, cache de computação e orquestração de tarefas para melhorar significativamente os tempos de build e a produtividade do desenvolvedor. Enquanto o Lerna se concentra principalmente no gerenciamento de pacotes, o Nx oferece uma abordagem mais abrangente para gerenciar todo o fluxo de trabalho do monorepo, incluindo geração de código, linting, testes e implantação.

Principais Funcionalidades do Nx

• Builds Incrementais: O Nx analisa o gráfico de dependências de seus projetos e reconstrói apenas os projetos que foram alterados desde o último build. Isso reduz drasticamente os tempos de build.
• Cache de Computação: O Nx armazena em cache os resultados de tarefas, como builds e testes, para que possam ser reutilizados se as entradas não tiverem mudado. Isso acelera ainda mais os ciclos de desenvolvimento.
• Orquestração de Tarefas: O Nx fornece um poderoso sistema de orquestração de tarefas que permite definir pipelines de build complexos e executá-los de forma eficiente.
• Geração de Código: O Nx fornece ferramentas de geração de código que podem ajudá-lo a criar rapidamente novos projetos, componentes e módulos, seguindo as melhores práticas e padrões consistentes.
• Ecossistema de Plugins: O Nx possui um rico ecossistema de plugins que suporta várias tecnologias e frameworks, como React, Angular, Node.js, NestJS e muito mais.
• Visualização do Gráfico de Dependências: O Nx pode visualizar o gráfico de dependências do seu monorepo, ajudando você a entender as relações entre os projetos e a identificar possíveis problemas.
• Comandos Afetados: O Nx fornece comandos para executar tarefas apenas nos projetos que são afetados por uma alteração específica. Isso permite que você concentre seus esforços nas áreas que precisam de atenção.

Exemplo de Uso do Nx

Vamos ilustrar o uso do Nx com um exemplo simplificado. Criaremos um monorepo com uma aplicação React e uma biblioteca Node.js.

1. Instale o Nx CLI Globalmente:

npm install -g create-nx-workspace

2. Crie um Novo Workspace Nx:

create-nx-workspace my-monorepo --preset=react
cd my-monorepo

Isso cria um novo workspace Nx com uma aplicação React. A opção `--preset=react` informa ao Nx para inicializar o workspace com configurações específicas do React.

3. Gere uma Biblioteca:

nx generate @nrwl/node:library my-library

Isso gera uma nova biblioteca Node.js chamada `my-library`. O Nx configura automaticamente a biblioteca e suas dependências.

4. Construa a Aplicação:

nx build my-app

Isso constrói a aplicação React. O Nx analisa o gráfico de dependências e reconstrói apenas os arquivos necessários.

5. Execute os Testes:

nx test my-app

Isso executa os testes unitários para a aplicação React. O Nx armazena em cache os resultados dos testes para acelerar as execuções subsequentes.

6. Visualize o Gráfico de Dependências:

nx graph

Isso abre uma interface web que visualiza o gráfico de dependências do monorepo.

Configuração do Nx

O Nx é configurado através do arquivo `nx.json`, localizado na raiz do workspace. Este arquivo define os projetos no workspace, suas dependências e as tarefas que podem ser executadas neles.

As principais opções de configuração no `nx.json` incluem:

• `projects`: Define os projetos no workspace e sua configuração, como o diretório raiz e os alvos de build.
• `tasksRunnerOptions`: Configura o executor de tarefas, que é responsável por executar tarefas e armazenar seus resultados em cache.
• `affected`: Configura como o Nx determina quais projetos são afetados por uma alteração.

Exemplo de `nx.json`:

{
  "npmScope": "my-org",
  "affected": {
    "defaultBase": "main"
  },
  "implicitDependencies": {
    "package.json": {
      "dependencies": "*",
      "devDependencies": "*"
    },
    ".eslintrc.json": "*"
  },
  "tasksRunnerOptions": {
    "default": {
      "runner": "nx-cloud",
      "options": {
        "cacheableOperations": ["build", "lint", "test", "e2e"],
        "accessToken": "...",
        "canTrackAnalytics": false,
        "showUsageWarnings": false
      }
    }
  },
  "targetDefaults": {
    "build": {
      "dependsOn": ["^build"],
      "inputs": ["production", "default"],
      "outputs": ["{projectRoot}/dist"]
    }
  },
  "namedInputs": {
    "default": ["{projectRoot}/**/*", "!{projectRoot}/dist/**/*", "!{projectRoot}/tmp/**/*"],
    "production": ["!{projectRoot}/**/*.spec.ts", "!{projectRoot}/**/*.spec.tsx", "!{projectRoot}/**/*.spec.js", "!{projectRoot}/**/*.spec.jsx"]
  },
  "generators": {
    "@nrwl/react": {
      "application": {
        "style": "css",
        "linter": "eslint",
        "unitTestRunner": "jest"
      },
      "library": {
        "style": "css",
        "linter": "eslint",
        "unitTestRunner": "jest"
      },
      "component": {
        "style": "css"
      }
    },
  }
}

Lerna vs. Nx: Qual Escolher?

Tanto o Lerna quanto o Nx são excelentes ferramentas para gerenciar monorepos frontend, mas atendem a necessidades ligeiramente diferentes. Aqui está uma comparação para ajudá-lo a escolher a ferramenta certa para o seu projeto:

Funcionalidade	Lerna	Nx
Foco	Gerenciamento de Pacotes	Sistema de Build e Orquestração de Tarefas
Builds Incrementais	Limitado (requer ferramentas externas)	Integrado e altamente otimizado
Cache de Computação	Não	Sim
Geração de Código	Não	Sim
Ecossistema de Plugins	Limitado	Extenso
Curva de Aprendizado	Menor	Maior
Complexidade	Mais Simples	Mais Complexo
Casos de Uso	Projetos focados principalmente no gerenciamento e publicação de pacotes npm.	Projetos grandes e complexos que requerem tempos de build otimizados, geração de código e um sistema de build abrangente.

Escolha o Lerna se:

• Você precisa principalmente gerenciar e publicar pacotes npm.
• Seu projeto é de tamanho pequeno a médio.
• Você prefere uma ferramenta mais simples com uma curva de aprendizado menor.
• Você já está familiarizado com npm e Yarn.

Escolha o Nx se:

• Você precisa de tempos de build otimizados e builds incrementais.
• Você deseja capacidades de geração de código.
• Você requer um sistema de build abrangente com orquestração de tarefas.
• Seu projeto é grande e complexo.
• Você está disposto a investir tempo para aprender uma ferramenta mais poderosa.

É possível usar Lerna com Nx?

Sim, Lerna e Nx podem ser usados juntos. Essa combinação permite que você aproveite as capacidades de gerenciamento de pacotes do Lerna enquanto se beneficia do sistema de build otimizado e da orquestração de tarefas do Nx. O Nx pode ser configurado como um executor de tarefas para o Lerna, fornecendo builds incrementais e cache de computação para pacotes gerenciados pelo Lerna.

Boas Práticas para o Gerenciamento de Monorepos Frontend

Independentemente de você escolher Lerna ou Nx, seguir as boas práticas é crucial para gerenciar com sucesso um monorepo frontend:

• Estabeleça uma Estrutura de Projeto Clara: Organize seus projetos de forma lógica e consistente. Use uma convenção de nomenclatura clara para pacotes e bibliotecas.
• Imponha Padrões de Codificação Consistentes: Use linters e formatadores para garantir um estilo de código consistente em todos os projetos. Ferramentas como ESLint e Prettier podem ser integradas ao seu fluxo de trabalho.
• Automatize os Processos de Build e Teste: Use pipelines de CI/CD para automatizar os processos de build, teste e implantação. Ferramentas como Jenkins, CircleCI e GitHub Actions podem ser usadas.
• Implemente Revisões de Código: Realize revisões de código completas para garantir a qualidade e a manutenibilidade do código. Use pull requests e ferramentas de revisão de código.
• Monitore os Tempos de Build e o Desempenho: Acompanhe os tempos de build e as métricas de desempenho para identificar gargalos e áreas de melhoria. O Nx fornece ferramentas para analisar o desempenho do build.
• Documente a Estrutura e os Processos do seu Monorepo: Crie uma documentação clara que explique a estrutura do seu monorepo, as ferramentas e tecnologias usadas e os fluxos de trabalho de desenvolvimento.
• Adote Commits Convencionais: Use commits convencionais para automatizar os processos de versionamento e lançamento. O Lerna suporta commits convencionais nativamente.

Conclusão

Monorepos frontend oferecem vantagens significativas para gerenciar projetos grandes e complexos, incluindo compartilhamento de código, gerenciamento simplificado de dependências e colaboração aprimorada. Lerna e Nx são ferramentas poderosas que podem ajudá-lo a gerenciar eficazmente um monorepo frontend. Lerna é uma ótima escolha para gerenciar pacotes npm, enquanto o Nx fornece um sistema de build mais abrangente com recursos avançados como builds incrementais e geração de código. Ao considerar cuidadosamente as necessidades do seu projeto e seguir as melhores práticas, você pode adotar com sucesso um monorepo frontend e colher seus benefícios.

Lembre-se de considerar fatores como a experiência da sua equipe, a complexidade do projeto e os requisitos de desempenho ao escolher entre Lerna e Nx. Experimente ambas as ferramentas e encontre a que melhor se adapta às suas necessidades específicas.

Boa sorte na sua jornada com monorepos!