Frontend Micro-Frontend Router: Navigácia medzi aplikáciami

V modernom webovom vývoji si architektúra micro-frontend získala značnú pozornosť ako spôsob budovania veľkých, komplexných aplikácií. Zahŕňa rozdelenie monolitického frontendu na menšie, nezávislé a nasaditeľné jednotky (micro-frontendy). Jednou z hlavných výziev v tejto architektúre je správa navigácie naprieč aplikáciami, ktorá umožňuje používateľom bezproblémový prechod medzi týmito nezávislými micro-frontendmi. Tento článok poskytuje komplexný sprievodca smerovaním micro-frontendov a navigáciou naprieč aplikáciami.

Čo sú Micro-Frontendy?

Micro-frontendy sú architektonický štýl, kde sa nezávisle dodávateľné frontendové aplikácie spájajú do jediného, ​​súdržného používateľského zážitku. To je analógne s mikroslužbami na backende. Každý micro-frontend je typicky vlastnený samostatným tímom, čo umožňuje väčšiu autonómiu, rýchlejšie vývojové cykly a ľahšiu údržbu. Výhody micro-frontendov zahŕňajú:

• Nezávislé nasadenie: Tímy môžu nasadiť svoje micro-frontendy bez ovplyvnenia iných častí aplikácie.
• Technologická diverzita: Rôzne micro-frontendy môžu byť postavené pomocou rôznych technológií, čo umožňuje tímom vybrať si najlepšie nástroje pre danú úlohu. Napríklad jeden tím môže používať React, zatiaľ čo iný používa Vue.js alebo Angular.
• Škálovateľnosť: Aplikácia sa môže ľahšie škálovať, pretože každý micro-frontend je možné škálovať nezávisle.
• Zlepšená udržiavateľnosť: Menšie kódové základne sa ľahšie chápu a udržiavajú.
• Autonómia tímu: Tímy majú väčšiu kontrolu nad svojím vlastným kódom a vývojovým procesom.

Potreba Micro-Frontend Routera

Bez dobre definovanej stratégie smerovania budú používatelia pri navigácii medzi micro-frontendmi zažívať nejednotný a frustrujúci zážitok. Micro-frontend router rieši tento problém poskytnutím centralizovaného mechanizmu na správu navigácie v celej aplikácii. To zahŕňa spracovanie:

• Správa URL: Zabezpečenie toho, aby URL presne odrážala aktuálnu polohu používateľa v rámci aplikácie.
• Správa stavu: Zdieľanie stavu medzi micro-frontendmi, ak je to potrebné.
• Lazy Loading: Načítavanie micro-frontendov iba vtedy, keď sú potrebné, na zlepšenie výkonu.
• Autentizácia a autorizácia: Spracovanie autentizácie a autorizácie používateľa naprieč rôznymi micro-frontendmi.

Stratégie navigácie naprieč aplikáciami

Existuje niekoľko prístupov k implementácii navigácie naprieč aplikáciami v architektúre micro-frontend. Každý prístup má svoje výhody a nevýhody a najlepšia voľba závisí od špecifických požiadaviek vašej aplikácie.

1. Použitie centralizovaného routera (Single-Spa)

Single-Spa je populárny framework na budovanie micro-frontendov. Používa centralizovaný router na správu navigácie medzi rôznymi aplikáciami. Hlavná aplikácia funguje ako orchestrátor a je zodpovedná za vykresľovanie a odinštalovanie micro-frontendov na základe aktuálnej URL.

Ako to funguje:

1. Používateľ navigoval na konkrétnu URL.
2. Router single-spa zachytí zmenu URL.
3. Na základe URL router určí, ktorý micro-frontend by mal byť aktívny.
4. Router aktivuje zodpovedajúci micro-frontend a odinštaluje všetky ostatné aktívne micro-frontendy.

Príklad (Single-Spa):

Povedzme, že máte tri micro-frontendy: home, products a cart. Router single-spa by bol nakonfigurovaný nasledovne:

import { registerApplication, start } from 'single-spa'; registerApplication( 'home', () => import('./home/home.app.js'), location => location.pathname === '/' ); registerApplication( 'products', () => import('./products/products.app.js'), location => location.pathname.startsWith('/products') ); registerApplication( 'cart', () => import('./cart/cart.app.js'), location => location.pathname.startsWith('/cart') ); start();

V tomto príklade je každý micro-frontend zaregistrovaný pomocou single-spa a je poskytnutá funkcia na určenie, kedy má byť micro-frontend aktívny na základe URL. Keď používateľ navigoval na /products, bude aktivovaný micro-frontend products.

Výhody:

• Centralizované ovládanie smerovania.
• Zjednodušená správa stavu (môže byť spracovaná orchestrátorom single-spa).
• Jednoduchá integrácia s existujúcimi aplikáciami.

Nevýhody:

• Jediný bod zlyhania. Ak orchestrátor vypadne, celá aplikácia je postihnutá.
• Môže sa stať úzkym hrdlom výkonu, ak nie je implementovaný efektívne.

2. Module Federation (Webpack 5)

Module Federation Webpacku 5 umožňuje zdieľať kód medzi rôznymi zostavami Webpacku za behu. To znamená, že môžete vystavovať komponenty, moduly alebo dokonca celé aplikácie z jednej zostavy (hostiteľ) do druhej (vzdialená). To uľahčuje budovanie micro-frontendov, kde každý micro-frontend je samostatná zostava Webpacku.

Ako to funguje:

1. Každý micro-frontend je zostavený ako samostatný projekt Webpacku.
2. Jeden micro-frontend je určený ako hostiteľská aplikácia.
3. Hostiteľská aplikácia definuje, ktoré moduly chce konzumovať z vzdialených micro-frontendov.
4. Vzdialené micro-frontendy definujú, ktoré moduly chcú vystavovať hostiteľskej aplikácii.
5. Za behu hostiteľská aplikácia na požiadanie načítava vystavené moduly z vzdialených micro-frontendov.

Príklad (Module Federation):

Predpokladajme aplikáciu host a aplikáciu remote.

host/webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container; module.exports = { // ... plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'host', remotes: { remote: 'remote@http://localhost:3001/remoteEntry.js', }, shared: ['react', 'react-dom'], }), ], };

remote/webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container; module.exports = { // ... plugins: [ new ModuleFederationPlugin({ name: 'remote', exposes: { './Button': './src/Button', }, shared: ['react', 'react-dom'], }), ], };

V tomto príklade hostiteľská aplikácia konzumuje komponentu Button z aplikácie remote. Možnosť shared zaisťuje, že obe aplikácie používajú rovnakú verziu react a react-dom.

Výhody:

• Decentralizovaná architektúra. Každý micro-frontend je nezávislý a môže byť vyvíjaný a nasadzovaný samostatne.
• Zdieľanie kódu. Module Federation vám umožňuje zdieľať kód medzi rôznymi aplikáciami za behu.
• Lazy loading. Moduly sa načítajú iba vtedy, keď sú potrebné, čo zlepšuje výkon.

Nevýhody:

• Zložitejšie nastavenie a konfigurácia ako single-spa.
• Vyžaduje starostlivú správu zdieľaných závislostí, aby sa zabránilo konfliktom verzií.

3. Web Komponenty

Web komponenty sú súborom webových štandardov, ktoré umožňujú vytvárať opakovane použiteľné vlastné HTML prvky. Tieto komponenty je možné použiť v akejkoľvek webovej aplikácii bez ohľadu na použitý framework. Vďaka tomu sú prirodzenou voľbou pre architektúry micro-frontend, pretože poskytujú technologicky agnostický spôsob budovania a zdieľania UI komponentov.

Ako to funguje:

1. Každý micro-frontend vystavuje svoje UI ako súbor Web komponentov.
2. Hlavná aplikácia (alebo iný micro-frontend) konzumuje tieto Web komponenty ich importovaním a používaním v svojom HTML.
3. Web komponenty sa starajú o svoje vlastné vykresľovanie a logiku.

Príklad (Web Komponenty):

micro-frontend-a.js:

class MyComponent extends HTMLElement { constructor() { super(); this.attachShadow({ mode: 'open' }); this.shadowRoot.innerHTML = `

Ahoj z Micro-Frontend A!

`; } } customElements.define('micro-frontend-a', MyComponent);

index.html (hlavná aplikácia):

Hlavná aplikácia

V tomto príklade súbor micro-frontend-a.js definuje Web komponent s názvom micro-frontend-a. Súbor index.html tento súbor importuje a používa Web komponent vo svojom HTML. Prehliadač vykreslí Web komponent a zobrazí „Ahoj z Micro-Frontend A!“.

Výhody:

• Technologicky agnostické. Web komponenty je možné použiť s akýmkoľvek frameworkom alebo bez frameworku.
• Opakovateľnosť. Web komponenty je možné ľahko opakovane použiť v rôznych aplikáciách.
• Zapuzdrenie. Web komponenty zapuzdrujú svoje vlastné štýly a logiku, čím sa predchádza konfliktom s inými časťami aplikácie.

Nevýhody:

• Implementácia môže byť viac formálna ako pri iných prístupoch.
• Môže vyžadovať polyfill pre podporu starších prehliadačov.

4. Iframes

Iframes (Inline Frames) sú staršou, ale stále životaschopnou možnosťou na izoláciu micro-frontendov. Každý micro-frontend beží vo svojom vlastnom iframe, čo poskytuje vysoký stupeň izolácie. Komunikácia medzi iframmi je možné dosiahnuť pomocou API postMessage.

Ako to funguje:

1. Každý micro-frontend je nasadený ako samostatná webová aplikácia.
2. Hlavná aplikácia obsahuje každý micro-frontend v iframe.
3. Komunikácia medzi hlavnou aplikáciou a micro-frontendmi prebieha pomocou API postMessage.

Príklad (Iframes):

index.html (hlavná aplikácia):

Hlavná aplikácia

V tomto príklade súbor index.html obsahuje dva iframes, každý odkazuje na iný micro-frontend.

Výhody:

• Vysoký stupeň izolácie. Micro-frontendy sú úplne izolované od seba, čím sa predchádza konfliktom.
• Jednoduchá implementácia. Iframes sú jednoduchá a dobre pochopená technológia.

Nevýhody:

• Môže byť ťažké komunikovať medzi iframmi.
• Môže mať problémy s výkonom kvôli réžii viacerých iframov.
• Zlá používateľská skúsenosť kvôli nedostatku bezproblémovej integrácie.

Správa stavu naprieč Micro-Frontendmi

Správa stavu naprieč micro-frontendmi je kritickým aspektom navigácie naprieč aplikáciami. Môže sa použiť niekoľko stratégií:

• Stav založený na URL: Kódovanie stavu v rámci URL. Tento prístup robí stav aplikácie zdieľateľným pomocou URL a ľahko záložkovateľným.
• Centralizovaná správa stavu (Redux, Vuex): Použitie globálnej knižnice na správu stavu na zdieľanie stavu medzi micro-frontendmi. To je užitočné najmä pre komplexné aplikácie s významným zdieľaným stavom.
• Vlastné udalosti: Použitie vlastných udalostí na komunikáciu zmien stavu medzi micro-frontendmi. Tento prístup umožňuje voľné spájanie medzi micro-frontendmi.
• Úložisko prehliadača (LocalStorage, SessionStorage): Ukladanie stavu do úložiska prehliadača. Tento prístup je vhodný pre jednoduchý stav, ktorý nemusí byť zdieľaný naprieč všetkými micro-frontendmi. Majte však na pamäti bezpečnostné aspekty pri ukladaní citlivých údajov.

Autentizácia a autorizácia

Autentizácia a autorizácia sú kľúčovými aspektmi každej webovej aplikácie a v architektúre micro-frontend sú ešte dôležitejšie. Bežné prístupy zahŕňajú:

• Centralizovaná autentizačná služba: Špecializovaná služba spravuje autentizáciu používateľa a vydáva tokeny (napr. JWT). Micro-frontendy potom môžu tieto tokeny overiť, aby určili autorizáciu používateľa.
• Zdieľaný autentizačný modul: Zdieľaný modul je zodpovedný za spracovanie autentizačnej logiky. Tento modul môžu používať všetky micro-frontendy.
• Hraničná autentizácia: Autentizácia je spracovaná na hrane siete (napr. pomocou reverzného proxy alebo API brány). Tento prístup môže zjednodušiť autentizačnú logiku v micro-frontendoch.

Osvedčené postupy pre smerovanie Micro-Frontendov

Tu sú niektoré osvedčené postupy, ktoré je potrebné mať na pamäti pri implementácii smerovania micro-frontendov:

• Udržujte to jednoduché: Vyberte najjednoduchšiu smerovaciu stratégiu, ktorá spĺňa vaše potreby.
• Oddeľte Micro-Frontendy: Minimalizujte závislosti medzi micro-frontendmi, aby ste podporili nezávislý vývoj a nasadenie.
• Použite konzistentnú štruktúru URL: Udržujte konzistentnú štruktúru URL naprieč všetkými micro-frontendmi, aby ste zlepšili používateľskú skúsenosť a SEO.
• Implementujte Lazy Loading: Načítavajte micro-frontendy iba vtedy, keď sú potrebné, na zlepšenie výkonu.
• Monitorujte výkon: Pravidelne monitorujte výkon vašej micro-frontend aplikácie, aby ste identifikovali a riešili akékoľvek úzke hrdlá.
• Nadviažte jasné komunikačné kanály: Zabezpečte, aby tímy pracujúce na rôznych micro-frontendoch mali jasné komunikačné kanály na koordináciu vývojových úsilí a riešenie akýchkoľvek integračných problémov.
• Implementujte robustné spracovanie chýb: Implementujte robustné spracovanie chýb, aby ste elegantne zvládli zlyhania jednotlivých micro-frontendov a zabránili ich ovplyvneniu celej aplikácie.
• Automatizované testovanie: Implementujte komplexné automatizované testovanie vrátane jednotkových, integračných a end-to-end testov, aby ste zabezpečili kvalitu a stabilitu vašej micro-frontend aplikácie.

Záver

Smerovanie Micro-Frontendov je zložitý, ale nevyhnutný aspekt budovania škálovateľných a udržiavateľných webových aplikácií. Starostlivým zvážením rôznych stratégií smerovania a osvedčených postupov uvedených v tomto článku môžete vytvoriť bezproblémový a používateľsky príjemný zážitok pre vašich používateľov. Výber správneho prístupu, či už ide o centralizovaný router ako Single-Spa, Module Federation, Web Komponenty alebo dokonca Iframes, závisí od vašich špecifických potrieb a priorít. Nezabudnite uprednostniť oddelenie, konzistentné štruktúry URL a optimalizáciu výkonu. Implementáciou dobre navrhnutej smerovacej stratégie môžete odomknúť plný potenciál architektúry micro-frontend a vybudovať skutočne výnimočné webové aplikácie pre globálne publikum.