Раскройте мощь микрофронтендов с помощью JavaScript Module Federation в Webpack 5. Научитесь создавать масштабируемые, поддерживаемые и независимые веб-приложения.
JavaScript Module Federation с Webpack 5: Полное руководство по микрофронтендам
В постоянно меняющемся мире веб-разработки создание больших и сложных приложений может стать непростой задачей. Традиционные монолитные архитектуры часто приводят к увеличению времени разработки, проблемам с развертыванием и трудностям в поддержании качества кода. Микрофронтенды стали мощным архитектурным паттерном для решения этих проблем, позволяя командам создавать и развертывать независимые части большого веб-приложения. Одной из самых многообещающих технологий для реализации микрофронтендов является JavaScript Module Federation, представленная в Webpack 5.
Что такое микрофронтенды?
Микрофронтенды — это архитектурный стиль, при котором фронтенд-приложение разбивается на более мелкие, независимые блоки, которые могут разрабатываться, тестироваться и развертываться автономно разными командами. Каждый микрофронтенд отвечает за определенную бизнес-область или функцию, и они собираются вместе во время выполнения, чтобы сформировать полный пользовательский интерфейс.
Представьте себе компанию: вместо одной гигантской команды разработчиков у вас есть несколько небольших команд, сосредоточенных на конкретных областях. Каждая команда может работать независимо, что обеспечивает более быстрые циклы разработки и упрощает обслуживание. Возьмем, к примеру, крупную платформу электронной коммерции, такую как Amazon; разные команды могут управлять каталогом товаров, корзиной покупок, процессом оформления заказа и управлением учетными записями пользователей. Все это могут быть независимые микрофронтенды.
Преимущества микрофронтендов:
- Независимое развертывание: Команды могут развертывать свои микрофронтенды независимо, не затрагивая другие части приложения. Это снижает риски развертывания и позволяет ускорить циклы выпуска.
- Технологическая независимость: Различные микрофронтенды могут быть созданы с использованием разных технологий или фреймворков (например, React, Angular, Vue.js). Это позволяет командам выбирать лучшую технологию для своих конкретных нужд и постепенно внедрять новые технологии, не переписывая все приложение. Представьте, что одна команда использует React для каталога товаров, другая — Vue.js для маркетинговых лендингов, а третья — Angular для процесса оформления заказа.
- Повышенная автономия команд: Команды полностью владеют своими микрофронтендами, что ведет к большей автономии, более быстрому принятию решений и повышению производительности разработчиков.
- Увеличенная масштабируемость: Микрофронтенды позволяют масштабировать ваше приложение горизонтально, развертывая отдельные микрофронтенды на разных серверах.
- Повторное использование кода: Общие компоненты и библиотеки могут легко использоваться совместно несколькими микрофронтендами.
- Простота в обслуживании: Небольшие кодовые базы, как правило, легче понимать, поддерживать и отлаживать.
Проблемы микрофронтендов:
- Повышенная сложность: Управление несколькими микрофронтендами может усложнить общую архитектуру, особенно в части коммуникации, управления состоянием и развертывания.
- Накладные расходы на производительность: Загрузка нескольких микрофронтендов может привести к снижению производительности, особенно если они не оптимизированы должным образом.
- Сквозные задачи: Решение сквозных задач, таких как аутентификация, авторизация и темизация, может быть сложным в архитектуре микрофронтендов.
- Операционные издержки: Требуются зрелые DevOps-практики и инфраструктура для управления развертыванием и мониторингом нескольких микрофронтендов.
Что такое JavaScript Module Federation?
JavaScript Module Federation — это функция Webpack 5, которая позволяет совместно использовать код между отдельно скомпилированными JavaScript-приложениями во время выполнения. Она позволяет предоставлять части вашего приложения в виде «модулей», которые могут использоваться другими приложениями без необходимости публикации в центральном репозитории, таком как npm.
Думайте о Module Federation как о способе создания федеративной экосистемы приложений, где каждое приложение может предоставлять свою собственную функциональность и использовать функциональность других приложений. Это устраняет необходимость в зависимостях на этапе сборки и обеспечивает по-настоящему независимое развертывание.
Например, команда, отвечающая за дизайн-систему, может предоставлять UI-компоненты в виде модулей, а различные команды приложений могут использовать эти компоненты непосредственно из приложения дизайн-системы, без необходимости устанавливать их как npm-пакеты. Когда команда дизайн-системы обновляет компоненты, изменения автоматически отражаются во всех использующих их приложениях.
Ключевые концепции Module Federation:
- Host (Хост): Основное приложение, которое потребляет удаленные модули.
- Remote (Удаленное приложение): Приложение, которое предоставляет модули для использования другими приложениями.
- Shared Modules (Общие модули): Модули, которые являются общими для хост-приложения и удаленных приложений (например, React, Lodash). Module Federation может автоматически управлять версиями и дедупликацией общих модулей, чтобы гарантировать загрузку только одной версии каждого модуля.
- Exposed Modules (Предоставляемые модули): Конкретные модули из удаленного приложения, которые становятся доступными для использования другими приложениями.
- RemoteEntry.js: Файл, генерируемый Webpack, который содержит метаданные о предоставляемых модулях удаленного приложения. Хост-приложение использует этот файл для обнаружения и загрузки удаленных модулей.
Настройка Module Federation с Webpack 5: Практическое руководство
Давайте рассмотрим практический пример настройки Module Federation с Webpack 5. Мы создадим два простых приложения: хост-приложение (Host) и удаленное приложение (Remote). Удаленное приложение будет предоставлять компонент, а хост-приложение будет его использовать.
1. Настройка проекта
Создайте два отдельных каталога для ваших приложений: `host` и `remote`.
```bash mkdir host remote cd host npm init -y npm install webpack webpack-cli webpack-dev-server html-webpack-plugin --save-dev npm install react react-dom cd ../remote npm init -y npm install webpack webpack-cli webpack-dev-server html-webpack-plugin --save-dev npm install react react-dom ```2. Конфигурация удаленного приложения (Remote)
В каталоге `remote` создайте следующие файлы:
- `src/index.js`: Точка входа для приложения.
- `src/RemoteComponent.jsx`: Компонент, который будет предоставлен.
- `webpack.config.js`: Файл конфигурации Webpack.
src/index.js:
```javascript import React from 'react'; import ReactDOM from 'react-dom/client'; import RemoteComponent from './RemoteComponent'; const App = () => (Remote Application
src/RemoteComponent.jsx:
```javascript import React from 'react'; const RemoteComponent = () => (This is a Remote Component!
Rendered from the Remote Application.
webpack.config.js:
```javascript const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin'); const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin'); const path = require('path'); module.exports = { entry: './src/index', mode: 'development', devServer: { port: 3001, static: { directory: path.join(__dirname, 'dist'), }, }, output: { publicPath: 'auto', }, module: { rules: [ { test: /\.(js|jsx)$/, exclude: /node_modules/, use: { loader: 'babel-loader', options: { presets: ['@babel/preset-react', '@babel/preset-env'], }, }, }, ], }, plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'remote', filename: 'remoteEntry.js', exposes: { './RemoteComponent': './src/RemoteComponent', }, shared: { react: { singleton: true, eager: true }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true }, }, }), new HtmlWebpackPlugin({ template: './public/index.html', }), ], resolve: { extensions: ['.js', '.jsx'], }, }; ```Создайте `public/index.html` с базовой HTML-структурой. Важно наличие `
`3. Конфигурация хост-приложения (Host)
В каталоге `host` создайте следующие файлы:
- `src/index.js`: Точка входа для приложения.
- `webpack.config.js`: Файл конфигурации Webpack.
src/index.js:
```javascript import React, { Suspense } from 'react'; import ReactDOM from 'react-dom/client'; const RemoteComponent = React.lazy(() => import('remote/RemoteComponent')); const App = () => (Host Application
webpack.config.js:
```javascript const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin'); const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin'); const path = require('path'); module.exports = { entry: './src/index', mode: 'development', devServer: { port: 3000, static: { directory: path.join(__dirname, 'dist'), }, }, output: { publicPath: 'auto', }, module: { rules: [ { test: /\.(js|jsx)$/, exclude: /node_modules/, use: { loader: 'babel-loader', options: { presets: ['@babel/preset-react', '@babel/preset-env'], }, }, }, ], }, plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'host', remotes: { remote: 'remote@http://localhost:3001/remoteEntry.js', }, shared: { react: { singleton: true, eager: true }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true }, }, }), new HtmlWebpackPlugin({ template: './public/index.html', }), ], resolve: { extensions: ['.js', '.jsx'], }, }; ```Создайте `public/index.html` с базовой HTML-структурой (аналогично удаленному приложению). Важно наличие `
`4. Установка Babel
В каталогах `host` и `remote` установите зависимости Babel:
```bash npm install --save-dev @babel/core @babel/preset-env @babel/preset-react babel-loader ```5. Запуск приложений
В каталогах `host` и `remote` добавьте следующий скрипт в `package.json`:
```json "scripts": { "start": "webpack serve" } ```Теперь запустите оба приложения:
```bash cd remote npm start cd ../host npm start ```Откройте браузер и перейдите по адресу `http://localhost:3000`. Вы должны увидеть хост-приложение с отображенным внутри него удаленным компонентом.
Объяснение ключевых опций конфигурации:
- `name`: Уникальное имя для приложения.
- `filename`: Имя файла, который будет содержать метаданные о предоставляемых модулях (например, `remoteEntry.js`).
- `exposes`: Объект, сопоставляющий имена модулей с путями к файлам, указывая, какие модули должны быть предоставлены.
- `remotes`: Объект, сопоставляющий имена удаленных приложений с URL-адресами, указывая, где найти файл `remoteEntry.js` для каждого удаленного приложения.
- `shared`: Список модулей, которые должны быть общими для хост-приложения и удаленных приложений. Опция `singleton: true` гарантирует, что будет загружен только один экземпляр каждого общего модуля. Опция `eager: true` обеспечивает немедленную загрузку общего модуля (т.е. до любых других модулей).
Продвинутые техники Module Federation
Module Federation предлагает множество продвинутых функций, которые помогут вам создавать еще более сложные архитектуры микрофронтендов.
Динамические удаленные модули (Remotes)
Вместо того чтобы жестко прописывать URL-адреса удаленных приложений в конфигурации Webpack, вы можете загружать их динамически во время выполнения. Это позволяет легко обновлять местоположение удаленных приложений без необходимости пересборки хост-приложения.
Например, вы можете хранить URL-адреса удаленных приложений в конфигурационном файле или базе данных и загружать их динамически с помощью JavaScript.
```javascript // В webpack.config.js remotes: { remote: `promise new Promise(resolve => { const urlParams = new URLSearchParams(window.location.search); const remoteUrl = urlParams.get('remote'); // Assume remoteUrl is something like 'http://localhost:3001/remoteEntry.js' const script = document.createElement('script'); script.src = remoteUrl; script.onload = () => { // the key of module federation is that the remote app is // available using the name in the remote resolve(window.remote); }; document.head.appendChild(script); })`, }, ```Теперь вы можете загрузить хост-приложение с параметром запроса `?remote=http://localhost:3001/remoteEntry.js`
Версионирование общих модулей (Shared Modules)
Module Federation может автоматически управлять версионированием и дедупликацией общих модулей, чтобы гарантировать загрузку только одной совместимой версии каждого модуля. Это особенно важно при работе с большими и сложными приложениями с множеством зависимостей.
Вы можете указать диапазон версий для каждого общего модуля в конфигурации Webpack.
```javascript // В webpack.config.js shared: { react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^18.0.0' }, 'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^18.0.0' }, }, ```Пользовательские загрузчики модулей
Module Federation позволяет определять пользовательские загрузчики модулей, которые могут использоваться для загрузки модулей из разных источников или в разных форматах. Это может быть полезно для загрузки модулей с CDN или из пользовательского реестра модулей.
Обмен состоянием между микрофронтендами
Одной из проблем архитектуры микрофронтендов является обмен состоянием между различными микрофронтендами. Существует несколько подходов, которые вы можете использовать для решения этой проблемы:
- Управление состоянием на основе URL: Храните состояние в URL и используйте URL для обмена данными между микрофронтендами. Это простой и прямой подход, но он может стать громоздким для сложного состояния.
- Пользовательские события (Custom events): Используйте пользовательские события для трансляции изменений состояния между микрофронтендами. Это обеспечивает слабую связность, но управление подписками на события может быть сложным.
- Общая библиотека управления состоянием: Используйте общую библиотеку управления состоянием, такую как Redux или MobX, для управления состоянием всего приложения. Это обеспечивает централизованный и последовательный способ управления состоянием, но может создать зависимость от конкретной библиотеки.
- Брокер сообщений: Используйте брокер сообщений, такой как RabbitMQ или Kafka, для облегчения коммуникации и обмена состоянием между микрофронтендами. Это более сложное решение, но оно предлагает высокую степень гибкости и масштабируемости.
Лучшие практики для внедрения микрофронтендов с Module Federation
Вот несколько лучших практик, которые следует учитывать при внедрении микрофронтендов с Module Federation:
- Определите четкие границы для каждого микрофронтенда: Каждый микрофронтенд должен отвечать за конкретную бизнес-область или функцию и иметь четко определенные интерфейсы.
- Используйте последовательный технологический стек: Хотя Module Federation позволяет использовать разные технологии для разных микрофронтендов, как правило, лучше придерживаться единого стека для снижения сложности и улучшения поддерживаемости.
- Установите четкие протоколы коммуникации: Определите, как микрофронтенды должны взаимодействовать друг с другом.
- Автоматизируйте процесс развертывания: Автоматизируйте процесс развертывания, чтобы обеспечить независимое и надежное развертывание микрофронтендов. Рассмотрите возможность использования CI/CD-пайплайнов и инструментов инфраструктуры как кода.
- Мониторьте производительность ваших микрофронтендов: Отслеживайте производительность, чтобы выявлять и устранять узкие места. Используйте такие инструменты, как Google Analytics, New Relic или Datadog.
- Реализуйте надежную обработку ошибок: Внедрите надежную обработку ошибок, чтобы ваше приложение было устойчивым к сбоям.
- Применяйте децентрализованную модель управления: Предоставьте командам возможность принимать решения относительно своих микрофронтендов, сохраняя при этом общую согласованность и качество.
Реальные примеры использования Module Federation
Хотя конкретные кейсы часто являются конфиденциальными, вот несколько обобщенных сценариев, где Module Federation может быть невероятно полезен:
- Платформы электронной коммерции: Как упоминалось ранее, крупные e-commerce платформы могут использовать Module Federation для создания независимых микрофронтендов для каталога товаров, корзины, процесса оформления заказа и управления аккаунтом. Это позволяет разным командам работать над этими функциями независимо и развертывать их, не затрагивая другие части приложения. Глобальная платформа может настраивать функции для разных регионов с помощью удаленных модулей.
- Приложения для финансовых услуг: Такие приложения часто имеют сложные пользовательские интерфейсы с множеством различных функций. Module Federation может использоваться для создания независимых микрофронтендов для разных типов счетов, торговых платформ и панелей отчетности. Функции соответствия требованиям, уникальные для определенных стран, могут поставляться через Module Federation.
- Медицинские порталы: Порталы здравоохранения могут использовать Module Federation для создания независимых микрофронтендов для управления пациентами, планирования приемов и доступа к медицинским картам. Могут динамически загружаться различные модули для разных страховых компаний или регионов.
- Системы управления контентом (CMS): CMS может использовать Module Federation, чтобы позволить пользователям добавлять на свои сайты пользовательские функции, загружая удаленные модули от сторонних разработчиков. Различные темы, плагины и виджеты могут распространяться как независимые микрофронтенды.
- Системы управления обучением (LMS): LMS может предлагать курсы, разработанные независимо и интегрированные в единую платформу через Module Federation. Обновления отдельных курсов не требуют переразвертывания всей платформы.
Заключение
JavaScript Module Federation в Webpack 5 предоставляет мощный и гибкий способ создания архитектур микрофронтендов. Он позволяет совместно использовать код между отдельно скомпилированными JavaScript-приложениями во время выполнения, обеспечивая независимое развертывание, технологическое разнообразие и повышенную автономию команд. Следуя лучшим практикам, изложенным в этом руководстве, вы можете использовать Module Federation для создания масштабируемых, поддерживаемых и инновационных веб-приложений.
Будущее фронтенд-разработки, несомненно, движется в сторону модульных и распределенных архитектур. Module Federation предоставляет важнейший инструмент для создания этих современных систем, позволяя командам создавать сложные приложения с большей скоростью, гибкостью и отказоустойчивостью. По мере развития технологии можно ожидать появления еще более инновационных сценариев использования и лучших практик.