Monorepo Frontend: Managementul Spațiilor de Lucru cu Lerna și Nx

În peisajul în continuă evoluție al dezvoltării frontend, gestionarea proiectelor mari și complexe poate fi o provocare semnificativă. Configurațiile tradiționale multi-repo, deși oferă izolare, pot duce la duplicarea codului, probleme de gestionare a dependențelor și instrumente inconsistente. Aici strălucește arhitectura monorepo. Un monorepo este un singur depozit care conține mai multe proiecte, adesea înrudite, care sunt construite și versionate împreună. Această abordare oferă numeroase avantaje, dar gestionarea eficientă a unui monorepo necesită instrumente specializate. Acest articol explorează două soluții populare: Lerna și Nx.

Ce este un Monorepo?

Un monorepo este un depozit de sistem de control al versiunilor care conține cod pentru multe proiecte. Aceste proiecte pot fi înrudite sau complet independente. Cheia este că ele partajează același depozit. Companii precum Google, Facebook, Microsoft și Uber au adoptat cu succes monorepozitoare pentru a-și gestiona bazele de cod masive. Gândiți-vă la Google care stochează aproape tot codul lor, inclusiv Android, Chrome și Gmail, într-un singur depozit.

Beneficiile unui Monorepo

• Partajarea și Reutilizarea Codului: Partajați cu ușurință codul între proiecte fără fluxuri de lucru complexe de împachetare și publicare. Imaginați-vă o bibliotecă de sistem de design care poate fi integrată fără probleme în mai multe aplicații din același depozit.
• Management Simplificat al Dependențelor: Gestionați dependențele într-un singur loc, asigurând consistența în toate proiectele. Actualizarea dependenței unei biblioteci partajate actualizează automat toate proiectele care depind de aceasta.
• Modificări Atomice: Realizați modificări care se extind pe mai multe proiecte într-un singur commit, asigurând consistența și simplificând testarea. De exemplu, o refactorizare care afectează atât frontend-ul, cât și backend-ul poate fi realizată atomic.
• Colaborare Îmbunătățită: Echipele pot colabora cu ușurință la diferite proiecte în același depozit, încurajând partajarea cunoștințelor și dezvoltarea inter-funcțională. Dezvoltatorii pot naviga și înțelege cu ușurință codul în cadrul diferitelor echipe.
• Instrumente și Practici Consistente: Impuneți standarde de codificare consistente, reguli de linting și procese de compilare în toate proiectele. Acest lucru îmbunătățește calitatea și mentenabilitatea codului.
• Refactorizare Simplificată: Proiectele de refactorizare la scară largă sunt simplificate, deoarece tot codul înrudit se află în același depozit. Instrumentele automate de refactorizare pot fi utilizate pe întreaga bază de cod.

Provocările unui Monorepo

• Dimensiunea Depozitului: Monorepozitoarele pot deveni foarte mari, încetinind potențial operațiunile de clonare și indexare. Instrumente precum `git sparse-checkout` și `partial clone` pot ajuta la atenuarea acestei probleme.
• Timp de Compilare: Compilarea întregului monorepo poate consuma mult timp, mai ales pentru proiecte mari. Instrumente precum Lerna și Nx oferă procese de compilare optimizate pentru a rezolva acest lucru.
• Controlul Accesului: Restricționarea accesului la anumite părți ale monorepo-ului poate fi complexă. Sunt necesare o planificare atentă și implementarea mecanismelor de control al accesului.
• Complexitatea Instrumentelor: Configurarea și gestionarea unui monorepo necesită instrumente și cunoștințe specializate. Curba de învățare poate fi abruptă inițial.

Lerna: Gestionarea Proiectelor JavaScript într-un Monorepo

Lerna este un instrument popular pentru gestionarea proiectelor JavaScript într-un monorepo. Optimizează fluxul de lucru în jurul gestionării depozitelor cu mai multe pachete cu Git și npm. Este potrivită în special pentru proiectele care utilizează npm sau Yarn pentru gestionarea dependențelor.

Caracteristici Cheie ale Lerna

• Managementul Versiunilor: Lerna poate versiona și publica automat pachete pe baza modificărilor făcute de la ultima lansare. Utilizează conventional commits pentru a determina următorul număr de versiune.
• Managementul Dependențelor: Lerna gestionează dependențele inter-pachete, asigurându-se că pachetele din monorepo pot depinde unul de celălalt. Utilizează symlinking pentru a crea dependențe locale.
• Execuția Sarcinilor: Lerna poate executa comenzi pe mai multe pachete în paralel, accelerând procesele de compilare și testare. Suportă rularea scripturilor definite în `package.json`.
• Detecția Modificărilor: Lerna poate detecta ce pachete au fost modificate de la ultima lansare, permițând compilări și implementări țintite.

Exemplu de Utilizare Lerna

Să ilustrăm utilizarea Lerna cu un exemplu simplificat. Presupunem că avem un monorepo cu două pachete: `package-a` și `package-b`. `package-b` depinde de `package-a`.

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

1. Inițializarea Lerna:

lerna init

Aceasta creează `lerna.json` și actualizează `package.json` din rădăcină. Fișierul `lerna.json` configurează comportamentul Lerna.

2. Instalarea Dependențelor:

npm install
# or
yarn install

Aceasta instalează dependențele pentru toate pachetele din monorepo, pe baza fișierelor `package.json` din fiecare pachet.

3. Rularea unei Comenzi pe Toate Pachetele:

lerna run test

Aceasta execută scriptul `test` definit în fișierele `package.json` ale tuturor pachetelor care îl au definit.

4. Publicarea Pachetelor:

lerna publish

Această comandă analizează istoricul commit-urilor, determină ce pachete s-au modificat, le mărește versiunile pe baza conventional commits și le publică pe npm (sau pe registrul ales de dumneavoastră).

Configurația Lerna

Fișierul `lerna.json` este inima configurației Lerna. Vă permite să personalizați comportamentul Lerna, cum ar fi:

• `packages`: Specifică locația pachetelor în cadrul monorepo-ului. Deseori setat la `["packages/*"]`.
• `version`: Specifică strategia de versionare. Poate fi `independent` (fiecare pachet are propria versiune) sau o versiune fixă.
• `command`: Vă permite să configurați opțiuni pentru comenzi Lerna specifice, cum ar fi `publish` și `run`.

Exemplu `lerna.json`:

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

Nx: Sistem de Compilare Inteligent, Rapid și Extensibil

Nx este un sistem de compilare puternic care oferă funcționalități avansate pentru managementul monorepozitoarelor. Se concentrează pe compilări incrementale, cache de computație și orchestrarea sarcinilor pentru a îmbunătăți semnificativ timpii de compilare și productivitatea dezvoltatorilor. În timp ce Lerna se concentrează în principal pe gestionarea pachetelor, Nx oferă o abordare mai cuprinzătoare pentru gestionarea întregului flux de lucru al monorepo-ului, inclusiv generarea de cod, linting, testare și implementare.

Caracteristici Cheie ale Nx

• Compilări Incrementale: Nx analizează graful de dependențe al proiectelor dumneavoastră și reconstruiește doar proiectele care s-au modificat de la ultima compilare. Acest lucru reduce dramatic timpii de compilare.
• Cache de Computație: Nx cachează rezultatele sarcinilor, cum ar fi compilările și testele, astfel încât acestea să poată fi reutilizate dacă intrările nu s-au schimbat. Acest lucru accelerează și mai mult ciclurile de dezvoltare.
• Orchestrarea Sarcinilor: Nx oferă un sistem puternic de orchestrare a sarcinilor care vă permite să definiți pipeline-uri de compilare complexe și să le executați eficient.
• Generarea Codului: Nx oferă instrumente de generare a codului care vă pot ajuta să creați rapid noi proiecte, componente și module, respectând cele mai bune practici și standarde consistente.
• Ecosistem de Plugin-uri: Nx are un ecosistem bogat de plugin-uri care suportă diverse tehnologii și framework-uri, cum ar fi React, Angular, Node.js, NestJS și multe altele.
• Vizualizarea Grafului de Dependențe: Nx poate vizualiza graful de dependențe al monorepo-ului dumneavoastră, ajutându-vă să înțelegeți relațiile dintre proiecte și să identificați potențiale probleme.
• Comenzi pentru Proiecte Afectate: Nx oferă comenzi pentru a rula sarcini doar pe proiectele care sunt afectate de o modificare specifică. Acest lucru vă permite să vă concentrați eforturile pe zonele care necesită atenție.

Exemplu de Utilizare Nx

Să ilustrăm utilizarea Nx cu un exemplu simplificat. Vom crea un monorepo cu o aplicație React și o bibliotecă Node.js.

1. Instalarea Nx CLI Global:

npm install -g create-nx-workspace

2. Crearea unui Nou Spațiu de Lucru Nx:

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

Aceasta creează un nou spațiu de lucru Nx cu o aplicație React. Opțiunea `--preset=react` îi spune lui Nx să inițializeze spațiul de lucru cu configurații specifice React.

3. Generarea unei Biblioteci:

nx generate @nrwl/node:library my-library

Aceasta generează o nouă bibliotecă Node.js numită `my-library`. Nx configurează automat biblioteca și dependențele acesteia.

4. Compilarea Aplicației:

nx build my-app

Aceasta compilează aplicația React. Nx analizează graful de dependențe și reconstruiește doar fișierele necesare.

5. Rularea Testelor:

nx test my-app

Aceasta rulează testele unitare pentru aplicația React. Nx cachează rezultatele testelor pentru a accelera rulările ulterioare ale testelor.

6. Vizualizarea Grafului de Dependențe:

nx graph

Aceasta deschide o interfață web care vizualizează graful de dependențe al monorepo-ului.

Configurația Nx

Nx este configurat prin fișierul `nx.json`, care se află la rădăcina spațiului de lucru. Acest fișier definește proiectele din spațiul de lucru, dependențele acestora și sarcinile care pot fi executate pe ele.

Opțiunile cheie de configurare în `nx.json` includ:

• `projects`: Definește proiectele din spațiul de lucru și configurația acestora, cum ar fi directorul rădăcină și țintele de compilare.
• `tasksRunnerOptions`: Configurează task runner-ul, care este responsabil pentru executarea sarcinilor și cache-area rezultatelor acestora.
• `affected`: Configurează modul în care Nx determină ce proiecte sunt afectate de o modificare.

Exemplu `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: Pe care să-l Alegi?

Atât Lerna, cât și Nx sunt instrumente excelente pentru gestionarea monorepozitoarelor frontend, dar se adresează unor nevoi ușor diferite. Iată o comparație pentru a vă ajuta să alegeți instrumentul potrivit pentru proiectul dumneavoastră:

Caracteristică	Lerna	Nx
Focus	Managementul Pachetelor	Sistem de Compilare și Orchestrarea Sarcinilor
Compilări Incrementale	Limitat (necesită instrumente externe)	Încorporat și foarte optimizat
Cache de Computație	Nu	Da
Generarea Codului	Nu	Da
Ecosistem de Plugin-uri	Limitat	Extins
Curba de Învățare	Mai Scăzută	Mai Ridicată
Complexitate	Mai Simplu	Mai Complex
Cazuri de Utilizare	Proiecte axate în principal pe gestionarea și publicarea pachetelor npm.	Proiecte mari și complexe care necesită timpi de compilare optimizați, generare de cod și un sistem de compilare cuprinzător.

Alegeți Lerna dacă:

• Aveți nevoie în principal să gestionați și să publicați pachete npm.
• Proiectul dumneavoastră este de dimensiuni relativ mici spre medii.
• Preferați un instrument mai simplu cu o curbă de învățare mai scăzută.
• Sunteți deja familiarizat cu npm și Yarn.

Alegeți Nx dacă:

• Aveți nevoie de timpi de compilare optimizați și compilări incrementale.
• Doriți capacități de generare a codului.
• Necesitați un sistem de compilare cuprinzător cu orchestrare a sarcinilor.
• Proiectul dumneavoastră este mare și complex.
• Sunteți dispus să investiți timp în învățarea unui instrument mai puternic.

Puteți utiliza Lerna cu Nx?

Da, Lerna și Nx pot fi utilizate împreună. Această combinație vă permite să valorificați capacitățile de management al pachetelor ale Lerna, beneficiind în același timp de sistemul de compilare optimizat și orchestrarea sarcinilor oferite de Nx. Nx poate fi configurat ca un task runner pentru Lerna, oferind compilări incrementale și cache de computație pentru pachetele gestionate de Lerna.

Cele Mai Bune Practici pentru Managementul Monorepo-ului Frontend

Indiferent dacă alegeți Lerna sau Nx, respectarea celor mai bune practici este crucială pentru a gestiona cu succes un monorepo frontend:

• Stabiliți o Structură Clară a Proiectului: Organizați-vă proiectele logic și consecvent. Utilizați o convenție de denumire clară pentru pachete și biblioteci.
• Impuneți Standarde Consistente de Codificare: Utilizați linters și formatters pentru a asigura un stil de cod consistent în toate proiectele. Instrumente precum ESLint și Prettier pot fi integrate în fluxul de lucru.
• Automatizați Procesele de Compilare și Testare: Utilizați pipeline-uri CI/CD pentru a automatiza procesele de compilare, testare și implementare. Pot fi utilizate instrumente precum Jenkins, CircleCI și GitHub Actions.
• Implementați Revizii de Cod: Efectuați revizii amănunțite de cod pentru a asigura calitatea și mentenabilitatea codului. Utilizați cererile de extragere (pull requests) și instrumentele de revizuire a codului.
• Monitorizați Timpii de Compilare și Performanța: Urmăriți timpii de compilare și metricile de performanță pentru a identifica blocajele și zonele de îmbunătățire. Nx oferă instrumente pentru analiza performanței compilării.
• Documentați Structura și Procesele Monorepo-ului Dumneavoastră: Creați o documentație clară care să explice structura monorepo-ului dumneavoastră, instrumentele și tehnologiile utilizate și fluxurile de lucru de dezvoltare.
• Adoptați Conventional Commits: Utilizați conventional commits pentru a automatiza procesele de versionare și lansare. Lerna suportă conventional commits din start.

Concluzie

Monorepozitoarele frontend oferă avantaje semnificative pentru gestionarea proiectelor mari și complexe, inclusiv partajarea codului, gestionarea simplificată a dependențelor și colaborarea îmbunătățită. Lerna și Nx sunt instrumente puternice care vă pot ajuta să gestionați eficient un monorepo frontend. Lerna este o alegere excelentă pentru gestionarea pachetelor npm, în timp ce Nx oferă un sistem de compilare mai cuprinzător, cu funcționalități avansate precum compilări incrementale și generare de cod. Prin luarea în considerare atentă a nevoilor proiectului dumneavoastră și respectarea celor mai bune practici, puteți adopta cu succes un monorepo frontend și puteți culege beneficiile sale.

Amintiți-vă să luați în considerare factori precum experiența echipei dumneavoastră, complexitatea proiectului și cerințele de performanță atunci când alegeți între Lerna și Nx. Experimentați cu ambele instrumente și găsiți-l pe cel care se potrivește cel mai bine nevoilor dumneavoastră specifice.

Mult succes în călătoria dumneavoastră cu monorepo!