Frontend Lerna: Zvládnutie správy Monorepo pre globálne vývojové tímy

V dnešnom rýchlo sa vyvíjajúcom prostredí vývoja softvéru môže správa komplexných frontendových projektov predstavovať významné výzvy, najmä pre geograficky rozptýlené tímy. Tradičný prístup k údržbe viacerých nezávislých repozitárov môže viesť k duplikácii kódu, nekonzistentným závislostiam a fragmentovanej vývojárskej skúsenosti. Tu skutočne vyniká sila monorepos spolu s efektívnymi nástrojmi na správu, ako je Lerna. Tento komplexný sprievodca sa ponorí do frontend Lerna, preskúma jeho výhody, praktickú implementáciu a osvedčené postupy na optimalizáciu vývojových pracovných postupov a podporu bezproblémovej spolupráce v rámci vášho globálneho tímu.

Čo je Monorepo?

Monorepo, skratka pre monolitické úložisko (repository), je stratégia vývoja softvéru, pri ktorej sa kód pre mnoho rôznych projektov ukladá v rovnakom úložisku riadenia verzií. To je v kontraste s prístupom polyrepo, kde každý projekt sídli vo svojom vlastnom samostatnom úložisku.

Hoci koncept monorepos existuje už nejaký čas, jeho prijatie prudko vzrástlo v posledných rokoch, najmä v rámci veľkých organizácií a pre projekty, ktoré zdieľajú spoločné závislosti alebo funkcie. Pre frontend vývoj môže monorepo obsahovať viacero nezávislých aplikácií, zdieľané knižnice komponentov, pomocné balíčky a dokonca aj backendové služby, všetko v rámci jednej štruktúry úložiska.

Prečo si vybrať Monorepo pre Frontend vývoj?

Výhody prijatia stratégie monorepo pre frontendové projekty sú početné a môžu výrazne ovplyvniť produktivitu vývojárov, kvalitu kódu a celkovú udržiavateľnosť projektu. Tu sú niektoré kľúčové výhody:

• Zjednodušená správa závislostí: Správa závislostí v rámci viacerých repozitárov môže byť nočnou morou. V monorepo môžete preniesť závislosti na najvyššiu úroveň, čím zabezpečíte, že bude nainštalovaná jediná verzia každej závislosti a zdieľaná medzi všetkými balíčkami. To drasticky znižuje "peklo závislostí", s ktorým sa často stretávame pri nastaveniach polyrepo.
• Atomické Commity a Refactoring: Zmeny, ktoré sa rozprestierajú vo viacerých projektoch, môžu byť commitované atomicky. To znamená, že jeden commit môže súčasne aktualizovať zdieľané knižnice a všetky aplikácie, ktoré ich používajú, čím sa zabezpečí konzistentnosť a zabráni problémom s integráciou. Rozsiahly refactoring sa stáva výrazne jednoduchším a menej náchylným na chyby.
• Zdieľanie kódu a opätovná použiteľnosť: Monorepos prirodzene podporujú zdieľanie kódu. Zdieľané knižnice komponentov, pomocné funkcie a dizajnové systémy môžu byť jednoducho vyvinuté a používané viacerými projektmi v rámci toho istého úložiska, čím sa podporuje konzistentnosť a znižuje duplikácia.
• Zjednodušená vývojárska skúsenosť: S jediným zdrojom pravdy môžu vývojári jednoducho navigovať a pracovať na rôznych častiach kódu. Nástroje integrované s monorepo dokážu pochopiť vzťahy medzi balíčkami, čo umožňuje funkcie, ako je prepojenie medzi balíčkami a optimalizované zostavy.
• Konzistentné nástroje a konfigurácia: Presadzovanie konzistentných nástrojov na zostavenie, linterov, formátovačov a testovacích rámcov vo všetkých projektoch sa stáva priamočiarym. To vedie k jednotnejšiemu vývojovému prostrediu a znižuje kognitívnu záťaž pre vývojárov.
• Jednoduchšia spolupráca pre globálne tímy: Pre medzinárodné tímy pracujúce v rôznych časových pásmach poskytuje monorepo jeden prístupný bod pravdy pre všetok kód. To znižuje režijné náklady na koordináciu a zabezpečuje, že každý pracuje s najnovšími verziami zdieľaného kódu.

Predstavujeme Lerna: Váš spoločník pre Monorepo

Hoci je koncept monorepos silný, ich efektívna správa si vyžaduje špecializované nástroje. Tu prichádza na rad Lerna. Lerna je populárny toolchain navrhnutý na správu JavaScriptových projektov s viacerými balíčkami. Pomáha vám spravovať a publikovať balíčky pre vaše monorepo, čím zabezpečuje konzistentné verzionovanie a zjednodušuje proces publikovania aktualizácií.

Lerna rieši niekoľko kľúčových výziev spojených so správou monorepo:

• Objavovanie a správa balíčkov: Lerna automaticky objavuje balíčky vo vašom monorepo, čo vám umožňuje spúšťať príkazy na všetkých alebo na podmnožine z nich.
• Prepojenie závislostí: Automaticky vytvára symbolické odkazy na lokálne balíčky v rámci monorepo, takže balíčky môžu závisieť od seba bez toho, aby museli byť najprv publikované v registri.
• Verzionovanie: Lerna poskytuje flexibilné stratégie verzionovania, ktoré vám umožňujú spravovať verzie nezávisle alebo v krokoch vo všetkých balíčkoch.
• Publikovanie: Zjednodušuje proces publikovania aktualizovaných balíčkov do npm registrov, pričom zvláda zvyšovanie verzií a generovanie changelogu.

Nastavenie Frontend Monorepo s Lerna

Poďme si prejsť základné kroky na nastavenie frontend monorepo pomocou Lerna. Predpokladáme, že máte globálne nainštalované Node.js a npm (alebo Yarn).

1. Inicializujte nové Lerna úložisko

Najprv vytvorte nový adresár pre vaše monorepo a inicializujte ho pomocou Lerna:

            mkdir my-frontend-monorepo
cd my-frontend-monorepo
lerna init

            

              
                Copy
              
            
          

Tento príkaz vytvorí základný konfiguračný súbor Lerna (lerna.json) a nastaví adresár packages, kde budú umiestnené vaše jednotlivé balíčky.

2. Vyberte si svoj správca balíčkov

Lerna podporuje npm aj Yarn. Svoje preferencie môžete nakonfigurovať v lerna.json. Ak chcete napríklad použiť Yarn:

            {
  "packages": [
    "packages/*"
  ],
  "version": "0.0.0",
  "npmClient": "yarn",
  "useWorkspaces": true
}

            

              
                Copy
              
            
          

Nastavenie useWorkspaces: true pri používaní Yarn alebo npm v7+ využíva vstavané funkcie pracovného priestoru, ktoré môžu ďalej optimalizovať inštaláciu a prepojenie závislostí. Ak používate npm v7+, uistite sa, že máte commitnuté package-lock.json alebo npm-shrinkwrap.json.

3. Vytvorte svoje prvé Frontend balíčky

V adresári packages môžete vytvoriť podadresáre pre svoje jednotlivé frontendové projekty alebo knižnice. Vytvorme zdieľanú knižnicu komponentov používateľského rozhrania a jednoduchú webovú aplikáciu.

            mkdir packages/ui-components
mkdir packages/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Teraz prejdite do každého nového adresára balíčka a inicializujte nový balíček npm/Yarn:

            cd packages/ui-components
yarn init -y
# Or npm init -y

cd ../web-app
yarn init -y
# Or npm init -y

            

              
                Copy
              
            
          

Vnútri packages/ui-components/package.json môžete definovať niektoré základné komponenty používateľského rozhrania. Vnútri packages/web-app/package.json definujete závislosti svojej aplikácie.

4. Prepojte balíčky s Lerna

Ak chcete, aby vaša web-app závisela od vašich ui-components, môžete použiť rozhranie príkazového riadka Lerna.

Najprv sa uistite, že je váš lerna.json správne nastavený na objavovanie vašich balíčkov:

            {
  "packages": [
    "packages/*"
  ],
  "version": "0.0.0",
  "npmClient": "yarn",
  "useWorkspaces": true
}

            

              
                Copy
              
            
          

Teraz, z koreňa vášho monorepo, spustite:

            lerna add @my-monorepo/ui-components --scope=@my-monorepo/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Poznámka: Nahraďte @my-monorepo/ui-components a @my-monorepo/web-app skutočnými názvami balíčkov definovanými v príslušných súboroch package.json. Budete musieť aktualizovať pole name v každom súbore package.json balíčka, aby odrážalo tento rozsah.

Lerna automaticky vytvorí potrebné symbolické odkazy. Ak používate Yarn Workspaces alebo npm Workspaces, možno budete musieť nakonfigurovať aj pole workspaces vo vašom koreňovom súbore package.json:

root/package.json
{
  "name": "my-frontend-monorepo",
  "private": true,
  "workspaces": [
    "packages/*"
  ]
}

S nakonfigurovanými pracovnými priestormi sa príkaz `add` Lerna môže správať trochu inak, pričom sa viac spolieha na prepojenie pracovného priestoru základného správcu balíčkov. Spustenie `yarn install` alebo `npm install` v koreňovom adresári často automaticky zvládne prepojenie, keď sú nastavené pracovné priestory.

5. Spúšťanie príkazov vo všetkých balíčkoch

Lerna vyniká v spúšťaní príkazov vo viacerých balíčkoch. Napríklad na bootstrap všetkých balíčkov (nainštalujte závislosti a prepojte ich):

            lerna bootstrap

            

              
                Copy
              
            
          

Ak chcete spustiť skript definovaný v súbore package.json každého balíčka (napr. skript build):

            lerna run build

            

              
                Copy
              
            
          

Môžete tiež spúšťať príkazy na konkrétnych balíčkoch:

            lerna run build --scope=@my-monorepo/web-app

            

              
                Copy
              
            
          

Alebo vylúčiť konkrétne balíčky:

            lerna run build --no-private --exclude=@my-monorepo/ui-components

            

              
                Copy
              
            
          

Pokročilé funkcie Lerna pre globálne tímy

Okrem základov ponúka Lerna funkcie, ktoré sú obzvlášť výhodné pre globálne vývojové tímy:

6. Stratégie verzionovania

Lerna ponúka dve primárne stratégie verzionovania:

• Fixné verzionovanie (predvolené): Všetky balíčky v monorepo zdieľajú jednu verziu. Keď aktualizujete verziu, použije sa na všetky balíčky. To je ideálne pre projekty, kde sú zmeny v balíčkoch úzko prepojené.
• Nezávislé verzionovanie: Každý balíček môže mať svoju vlastnú nezávislú verziu. To je užitočné, keď sú balíčky voľnejšie prepojené a môžu byť aktualizované a vydávané v rôznych časoch.

Môžete to nakonfigurovať v lerna.json:

            {
  // ... ostatné nastavenia
  "version": "1.0.0" // Pre fixné verzionovanie
}

            

              
                Copy
              
            
          

Alebo povoľte nezávislé verzionovanie:

            {
  // ... ostatné nastavenia
  "version": "independent"
}

            

              
                Copy
              
            
          

Pri použití nezávislého verzionovania vás Lerna vyzve, aby ste určili, ktoré balíčky sa zmenili a potrebujú zvýšenie verzie počas operácie publikovania.

7. Publikovanie balíčkov

Lerna uľahčuje publikovanie balíčkov do npm alebo iných registrov.

Najprv sa uistite, že sú vaše balíčky nastavené s príslušnými súbormi package.json (vrátane názvu, verzie a prípadne publishConfig pre súkromné balíčky alebo balíčky s rozsahom).

Ak chcete publikovať všetky aktualizované balíčky:

            lerna publish

            

              
                Copy
              
            
          

Lerna skontroluje balíčky, ktoré sa zmenili od posledného publikovania, vyzve vás na zvýšenie verzií (ak to nie je automatizované) a potom ich publikuje. Môžete tiež automatizovať zvyšovanie verzií a generovanie changelogu pomocou nástrojov, ako je conventional-changelog.

Pre medzinárodné tímy, ktoré publikujú do súkromných npm registrov (ako sú Azure Artifacts, GitHub Packages alebo Artifactory), sa uistite, že je váš CI/CD pipeline nakonfigurovaný so správnymi autentifikačnými tokenmi a adresami URL registra.

8. Kontinuálna integrácia a kontinuálne nasadzovanie (CI/CD)

Integrácia Lerna s vaším CI/CD pipeline je kľúčová pre automatizáciu zostáv, testov a nasadení.

Kľúčové aspekty CI/CD pre Lerna monorepo:

• Ukladanie do vyrovnávacej pamäte: Uložte adresár node_modules a artefakty zostavy do vyrovnávacej pamäte, aby ste urýchlili časy zostavenia.
• Selektívne zostavy: Nakonfigurujte svoj CI tak, aby zostavoval a testoval iba balíčky, ktoré sa skutočne zmenili v danom commite. Nástroje ako lerna changed alebo lerna run --affected vám môžu pomôcť identifikovať zmenené balíčky.
• Paralelizácia: Využite schopnosť Lerna spúšťať príkazy paralelne na urýchlenie úloh CI.
• Stratégia publikovania: Definujte jasné pravidlá pre to, kedy a ako sa balíčky publikujú, najmä pre nezávislé verzionovanie. Zvážte použitie Git tagov na spustenie publikácií.

Príklad úryvku pracovného postupu CI/CD (koncepčný):

# ... nastavenie prostredia Node.js ...

# Nainštalujte závislosti pomocou správcu balíčkov nakonfigurovaného v lerna.json
RUN yarn install --frozen-lockfile # alebo npm ci

# Spustite lintery a testy na zmenených balíčkoch
RUN lerna run lint --stream --affected
RUN lerna run test --stream --affected

# Zostavte balíčky
RUN lerna run build --stream --affected

# Ak sa zistili zmeny a sú nakonfigurované na publikovanie, spustite publikovanie
# Zvážte použitie špecifických GitHub Actions alebo GitLab CI úloh na publikovanie
# RUN lerna publish from-git --yes

Pre globálne tímy sa uistite, že sú vaše CI/CD bežci geograficky distribuovaní alebo nakonfigurovaní tak, aby minimalizovali latenciu pre kritické kroky zostavenia a nasadenia.

Osvedčené postupy pre Frontend Lerna Monorepos

Ak chcete maximalizovať výhody vášho Lerna monorepo a zabezpečiť plynulý priebeh pre váš globálny tím, zvážte tieto osvedčené postupy:

9. Konzistentné konvencie pomenovania

Osvojte si konzistentnú konvenciu pomenovania pre vaše balíčky, často pomocou názvov s rozsahom (napr. @my-company/ui-components, @my-company/auth-service). To zlepšuje prehľadnosť a organizáciu, najmä vo väčších monorepos.

10. Jasné hranice balíčkov

11. Centralizované lintovanie a formátovanie

Príklad:

            lerna run lint --parallel
lerna run format --parallel

            

              
                Copy
              
            
          

Použitie --parallel môže výrazne urýchliť tieto operácie vo viacerých balíčkoch.

12. Efektívne testovacie stratégie

Implementujte robustnú testovaciu stratégiu. Môžete spustiť testy pre všetky balíčky pomocou lerna run test. Pre optimalizáciu CI sa zamerajte na spúšťanie testov iba pre balíčky, ktoré sa zmenili.

Zvážte nastavenie end-to-end (E2E) testov pre aplikácie a unit/integračné testy pre zdieľané knižnice. Pre globálne distribuované tímy sa uistite, že vaša testovacia infraštruktúra zvládne potenciálnu sieťovú latenciu alebo regionálne rozdiely, ak je to relevantné.

13. Dokumentácia a komunikácia

S monorepo je jasná dokumentácia prvoradá. Uistite sa, že každý balíček má súbor README, ktorý vysvetľuje jeho účel, ako ho používať a všetky špecifické pokyny na nastavenie. Udržiavajte centrálny súbor README v koreňovom adresári monorepo, ktorý načrtáva celkovú štruktúru projektu a pokyny pre nových prispievateľov.

Pravidelná komunikácia medzi členmi tímu, najmä pokiaľ ide o významné zmeny v zdieľaných balíčkoch alebo architektonické rozhodnutia, je nevyhnutná pre udržanie zosúladenia v rôznych regiónoch.

14. Využívanie moderných Frontend nástrojov

Moderné frontendové rámce a nástroje na zostavenie často dobre podporujú monorepos. Napríklad:

• Webpack/Vite: Môžu byť nakonfigurované tak, aby efektívne zoskupovali viacero aplikácií v rámci monorepo.
• React/Vue/Angular: Knižnice komponentov vytvorené pomocou týchto rámcov sa dajú ľahko spravovať a zdieľať.
• TypeScript: Použite TypeScript pre typovú bezpečnosť vo vašom monorepo, s konfiguráciami, ktoré rešpektujú hranice balíčkov.

Nástroje ako Turborepo a Nx si získavajú popularitu ako pokročilejšie systémy zostavovania monorepo, ktoré ponúkajú funkcie, ako je inteligentné ukladanie do vyrovnávacej pamäte a vzdialené vykonávanie, čo môže ďalej zvýšiť výkon, najmä pre veľké monorepos.

Výzvy a úvahy

• Počiatočná zložitosť nastavenia: Nastavenie monorepo môže byť zložitejšie ako začatie s jednotlivými úložiskami, najmä pre vývojárov, ktorí sú noví v tomto koncepte.
• Časy zostavenia: Bez správnej optimalizácie sa môžu časy zostavenia pre veľké monorepos predĺžiť. Využívanie paralelného vykonávania Lerna a skúmanie pokročilých systémov zostavovania je kľúčové.
• Kompatibilita nástrojov: Uistite sa, že vaše vybrané nástroje (lintery, formátovače, bundlery) sú kompatibilné so štruktúrami monorepo.
• Výkon riadenia verzií: Pre extrémne veľké monorepos s rozsiahlymi históriami commitov môžu byť operácie Git pomalšie. Stratégie ako shallow clones alebo Git LFS môžu pomôcť zmierniť tento problém.
• Krivka učenia: Vývojári môžu potrebovať čas na prispôsobenie sa pracovnému postupu monorepo a pochopenie toho, ako Lerna spravuje balíčky a závislosti.

Alternatívy a doplnkové nástroje

• Yarn Workspaces: Ako už bolo spomenuté, vstavaná funkcia pracovného priestoru Yarn poskytuje vynikajúcu správu závislostí a prepojenie pre monorepos.
• npm Workspaces: Od npm v7 obsahuje npm aj robustnú podporu pracovného priestoru.
• Nx: Vysoko názorový systém zostavovania pre monorepos, ktorý poskytuje pokročilé funkcie, ako je analýza grafu závislostí, inteligentné ukladanie do vyrovnávacej pamäte a distribuované vykonávanie úloh, často prekonávajúci Lerna z hľadiska rýchlosti zostavovania pre veľké projekty.
• Turborepo: Podobne ako Nx, Turborepo je ďalší vysoko výkonný systém zostavovania navrhnutý pre JavaScript monorepos, ktorý sa zameriava na rýchlosť a efektívne ukladanie do vyrovnávacej pamäte.

Mnohé tímy využívajú Yarn/npm pracovné priestory pre základnú štruktúru monorepo a potom používajú Lerna (alebo Nx/Turborepo) pre pokročilé funkcie, ako je publikovanie a verzionovanie.

Záver

Frontend Lerna poskytuje robustné a flexibilné riešenie pre správu JavaScript monorepos, ktoré umožňuje vývojovým tímom, najmä tým, ktoré sú rozmiestnené po celom svete, efektívne pracovné postupy, zjednodušenú správu závislostí a vylepšené zdieľanie kódu. Pochopením schopností Lerna a dodržiavaním osvedčených postupov môžete zefektívniť svoj vývojový proces, zlepšiť kvalitu kódu a podporiť prostredie spolupráce, ktoré podporuje inovácie.

Keď zložitosť vašich projektov rastie a váš tím sa rozširuje do rôznych regiónov, prijatie stratégie monorepo spravovanej Lerna (alebo doplnkovými nástrojmi) môže byť strategickou výhodou. Umožňuje ucelenejší vývojový zážitok, znižuje režijné náklady a v konečnom dôsledku umožňuje vášmu globálnemu tímu efektívnejšie poskytovať vysokokvalitné frontendové aplikácie.

Kľúčové poznatky pre globálne tímy:

• Štandardizujte: Použite Lerna na presadzovanie konzistentných nástrojov a štandardov kódu.
• Spolupracujte: Využívajte atomické commity a jednoduché zdieľanie kódu pre lepšiu synergiu tímu.
• Optimalizujte: Integrujte Lerna s CI/CD pre automatizované a efektívne zostavy a nasadenia.
• Komunikujte: Udržiavajte jasnú dokumentáciu a otvorené komunikačné kanály.

Zvládnutím Lerna pre vaše frontendové monorepos investujete do škálovateľnej a udržateľnej vývojovej infraštruktúry, ktorá môže podporiť rast a úspech vášho tímu v globálnom meradle.