JavaScript Module Federation Container: Správa aplikačných kontajnerov

V dnešnom rýchlo sa vyvíjajúcom svete softvéru môže byť správa veľkých a zložitých aplikácií významnou výzvou. Tradičné monolitické architektúry často vedú k pomalým vývojovým cyklom, prekážkam pri nasadzovaní a problémom so škálovaním jednotlivých komponentov. Práve tu prichádza na rad Module Federation, a konkrétnejšie Module Federation Containers, ktoré ponúkajú výkonné riešenie na vytváranie škálovateľných, udržiavateľných a kolaboratívnych aplikácií. Tento článok sa podrobne zaoberá konceptom JavaScript Module Federation Containers, skúma ich výhody, implementáciu a osvedčené postupy.

Čo je Module Federation?

Module Federation je architektonický vzor JavaScriptu predstavený s Webpack 5, ktorý umožňuje nezávisle vytvoreným a nasadeným JavaScriptovým aplikáciám zdieľať kód a funkcionalitu za behu. Predstavte si to ako spôsob dynamického prepojenia rôznych aplikácií alebo častí aplikácií priamo v prehliadači.

Tradičné microfrontend architektúry sa často spoliehajú na integráciu v čase zostavenia (build-time) alebo na riešenia založené na iframe, pričom obe majú svoje obmedzenia. Integrácia v čase zostavenia môže viesť k tesne prepojeným aplikáciám a častým opätovným nasadeniam. Iframy, aj keď poskytujú izoláciu, často prinášajú komplikácie v komunikácii a štýlovaní.

Module Federation ponúka elegantnejšie riešenie tým, že umožňuje integráciu nezávisle vyvinutých modulov za behu. Tento prístup podporuje opätovné použitie kódu, znižuje redundanciu a umožňuje flexibilnejšie a škálovateľnejšie architektúry aplikácií.

Pochopenie Module Federation Containers

Module Federation Container je samostatná jednotka, ktorá vystavuje JavaScriptové moduly na použitie inými aplikáciami alebo kontajnermi. Funguje ako runtime prostredie pre tieto moduly, spravuje ich závislosti a poskytuje mechanizmus pre dynamické načítanie a vykonávanie.

Kľúčové vlastnosti Module Federation Container:

• Nezávislosť: Kontajnery môžu byť vyvíjané, nasadzované a aktualizované nezávisle od seba.
• Vystavené moduly: Každý kontajner vystavuje sadu JavaScriptových modulov, ktoré môžu byť použité inými aplikáciami.
• Dynamické načítavanie: Moduly sú načítavané a vykonávané za behu, čo umožňuje flexibilné a adaptívne správanie aplikácie.
• Správa závislostí: Kontajnery spravujú svoje vlastné závislosti a môžu zdieľať závislosti s inými kontajnermi.
• Správa verzií: Kontajnery môžu špecifikovať, ktoré verzie ich vystavených modulov majú používať iné aplikácie.

Výhody používania Module Federation Containers

Prijatie Module Federation Containers ponúka množstvo výhod pre organizácie vyvíjajúce zložité webové aplikácie:

1. Zvýšená škálovateľnosť

Module Federation vám umožňuje rozdeliť veľké monolitické aplikácie na menšie, lepšie spravovateľné microfrontendy. Každý microfrontend môže byť nasadený a škálovaný nezávisle, čo vám umožňuje optimalizovať alokáciu zdrojov a zlepšiť celkový výkon aplikácie. Napríklad, e-commerce webová stránka by sa mohla rozdeliť na samostatné kontajnery pre zoznamy produktov, nákupný košík, používateľské účty a spracovanie platieb. Počas nákupných špičiek by sa kontajnery pre zoznamy produktov a spracovanie platieb mohli škálovať nezávisle.

2. Zlepšená spolupráca

Module Federation umožňuje viacerým tímom pracovať na rôznych častiach aplikácie súčasne bez toho, aby si navzájom prekážali. Každý tím môže vlastniť a udržiavať svoj vlastný kontajner, čo znižuje riziko konfliktov a zlepšuje rýchlosť vývoja. Zoberme si nadnárodnú korporáciu, kde tímy v rôznych geografických lokalitách sú zodpovedné za rôzne funkcie globálnej webovej aplikácie. Module Federation umožňuje týmto tímom pracovať nezávisle, podporuje inovácie a znižuje závislosti.

3. Zvýšené opätovné použitie kódu

Module Federation podporuje opätovné použitie kódu tým, že umožňuje rôznym aplikáciám alebo kontajnerom zdieľať spoločné komponenty a utility. To znižuje duplicitu kódu, zlepšuje konzistenciu a zjednodušuje údržbu. Predstavte si sadu interných nástrojov používaných veľkou organizáciou. Spoločné UI komponenty, autentifikačná logika a knižnice pre prístup k dátam môžu byť zdieľané naprieč všetkými nástrojmi pomocou Module Federation, čo znižuje námahu pri vývoji a zaručuje konzistentný používateľský zážitok.

4. Rýchlejšie vývojové cykly

Rozdelením aplikácie na menšie, nezávislé kontajnery umožňuje Module Federation rýchlejšie vývojové cykly. Tímy môžu iterovať na svojich vlastných kontajneroch bez ovplyvnenia ostatných častí aplikácie, čo vedie k rýchlejším vydaniam a rýchlejšiemu uvedeniu na trh. Spravodajská organizácia neustále aktualizuje svoju webovú stránku s najnovšími správami a funkciami. Použitím Module Federation sa môžu rôzne tímy zamerať na rôzne sekcie webovej stránky (napr. svetové správy, šport, biznis) a nasadzovať aktualizácie nezávisle, čím sa zabezpečí, že používatelia majú vždy prístup k najnovším informáciám.

5. Zjednodušené nasadenie

Module Federation zjednodušuje nasadenie tým, že umožňuje nasadzovať jednotlivé kontajnery nezávisle. To znižuje riziko zlyhania nasadenia a umožňuje postupné zavádzanie aktualizácií. Zvážte finančnú inštitúciu, ktorá potrebuje nasadiť aktualizácie svojej online bankovej platformy. Použitím Module Federation môžu nasadiť aktualizácie konkrétnych funkcií (napr. platby faktúr, prevody na účet) bez toho, aby museli odstaviť celú platformu, čím minimalizujú prerušenie pre používateľov.

6. Technologicky agnostické

Hoci sa Module Federation zvyčajne spája s Webpackom, dá sa implementovať aj s inými bundlermi a frameworkami. To vám umožňuje vybrať si najlepší technologický stack pre každý kontajner bez toho, aby ste boli obmedzení celkovou architektúrou aplikácie. Spoločnosť si môže napríklad zvoliť React pre svoje komponenty používateľského rozhrania, Angular pre svoju vrstvu správy dát a Vue.js pre svoje interaktívne funkcie, a to všetko v rámci tej istej aplikácie vďaka Module Federation.

Implementácia Module Federation Containers

Implementácia Module Federation Containers zahŕňa konfiguráciu vašich nástrojov na zostavenie (zvyčajne Webpack) na definovanie, ktoré moduly majú byť vystavené a ktoré majú byť konzumované. Tu je prehľad procesu na vysokej úrovni:

1. Konfigurácia hostiteľskej aplikácie (Konzument kontajnera)

Hostiteľská aplikácia je aplikácia, ktorá konzumuje moduly z iných kontajnerov. Na konfiguráciu hostiteľskej aplikácie potrebujete:

• Nainštalujte balíčky `webpack` a `webpack-cli`: npm install webpack webpack-cli --save-dev
• Nainštalujte balíček `@module-federation/webpack-plugin`: npm install @module-federation/webpack-plugin --save-dev
• Vytvorte súbor `webpack.config.js`: Tento súbor bude obsahovať konfiguráciu pre váš Webpack build.
• Nakonfigurujte `ModuleFederationPlugin`: Tento plugin je zodpovedný za definovanie, ktoré moduly sa majú konzumovať zo vzdialených kontajnerov.

Príklad `webpack.config.js` pre hostiteľskú aplikáciu:

const ModuleFederationPlugin = require('webpack').container.ModuleFederationPlugin;
const path = require('path');

module.exports = {
  entry: './src/index',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: 'bundle.js',
  },
  devServer: {
    port: 3000,
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'HostApp',
      remotes: {
        'remoteApp': 'remoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
    }),
  ],
};

V tomto príklade je `HostApp` nakonfigurovaná na konzumáciu modulov zo vzdialeného kontajnera s názvom `remoteApp`, ktorý sa nachádza na `http://localhost:3001/remoteEntry.js`. Vlastnosť `remotes` definuje mapovanie medzi názvom vzdialeného kontajnera a jeho URL.

2. Konfigurácia vzdialenej aplikácie (Poskytovateľ kontajnera)

Vzdialená aplikácia je aplikácia, ktorá vystavuje moduly na konzumáciu inými kontajnermi. Na konfiguráciu vzdialenej aplikácie potrebujete:

• Nainštalujte balíčky `webpack` a `webpack-cli`: npm install webpack webpack-cli --save-dev
• Nainštalujte balíček `@module-federation/webpack-plugin`: npm install @module-federation/webpack-plugin --save-dev
• Vytvorte súbor `webpack.config.js`: Tento súbor bude obsahovať konfiguráciu pre váš Webpack build.
• Nakonfigurujte `ModuleFederationPlugin`: Tento plugin je zodpovedný za definovanie, ktoré moduly sa majú vystaviť iným kontajnerom.

Príklad `webpack.config.js` pre vzdialenú aplikáciu:

const ModuleFederationPlugin = require('webpack').container.ModuleFederationPlugin;
const path = require('path');

module.exports = {
  entry: './src/index',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: 'remoteEntry.js',
    libraryTarget: 'system',
  },
  devServer: {
    port: 3001,
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'remoteApp',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './Button': './src/Button',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
  externals: ['react', 'react-dom']
};

V tomto príklade je `remoteApp` nakonfigurovaná na vystavenie modulu s názvom `./Button`, ktorý sa nachádza v `./src/Button`. Vlastnosť `exposes` definuje mapovanie medzi názvom modulu a jeho cestou. Vlastnosť `shared` špecifikuje, ktoré závislosti by sa mali zdieľať s hostiteľskou aplikáciou. To je kľúčové, aby sa zabránilo načítaniu viacerých kópií tej istej knižnice.

3. Konzumácia vzdialeného modulu v hostiteľskej aplikácii

Keď sú hostiteľská a vzdialená aplikácia nakonfigurované, môžete konzumovať vzdialený modul v hostiteľskej aplikácii jeho importovaním pomocou názvu vzdialeného kontajnera a názvu modulu.

Príklad importovania a použitia vzdialeného komponentu `Button` v hostiteľskej aplikácii:

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import RemoteButton from 'remoteApp/Button';

const App = () => {
  return (
    

      
Host Application
      
    
  );
};

ReactDOM.render(, document.getElementById('root'));

V tomto príklade je komponent `RemoteButton` importovaný z modulu `remoteApp/Button`. Hostiteľská aplikácia potom môže tento komponent používať, akoby bol lokálnym komponentom.

Osvedčené postupy pre používanie Module Federation Containers

Pre úspešné prijatie Module Federation Containers zvážte nasledujúce osvedčené postupy:

1. Definujte jasné hranice

Jasne definujte hranice medzi vašimi kontajnermi, aby ste zabezpečili, že každý kontajner má dobre definovanú zodpovednosť a minimálne závislosti od ostatných kontajnerov. To podporuje modularitu a znižuje riziko konfliktov. Zvážte obchodné domény a funkcionalitu. Pre leteckú aplikáciu by ste mohli mať kontajnery pre rezerváciu letov, správu batožiny, vernostné programy pre zákazníkov atď.

2. Vytvorte komunikačný protokol

Vytvorte jasný komunikačný protokol medzi kontajnermi na uľahčenie interakcie a zdieľania dát. To by mohlo zahŕňať použitie udalostí, front správ alebo zdieľaných úložísk dát. Ak kontajnery potrebujú komunikovať priamo, použite dobre definované API a dátové formáty na zabezpečenie kompatibility.

3. Zdieľajte závislosti s rozumom

Dôkladne zvážte, ktoré závislosti by sa mali zdieľať medzi kontajnermi. Zdieľanie spoločných závislostí môže znížiť veľkosť balíka (bundle) a zlepšiť výkon, ale môže tiež priniesť riziko konfliktov verzií. Použite vlastnosť `shared` v `ModuleFederationPlugin` na špecifikovanie, ktoré závislosti sa majú zdieľať a ktoré verzie sa majú použiť.

4. Implementujte verzovanie

Implementujte verzovanie pre vaše vystavené moduly, aby ste zabezpečili, že konzumenti môžu použiť správnu verziu každého modulu. To vám umožní zavádzať zmeny, ktoré porušujú spätnú kompatibilitu (breaking changes), bez ovplyvnenia existujúcich konzumentov. Môžete použiť sémantické verzovanie (SemVer) na správu verzií vašich modulov a špecifikovať rozsahy verzií v konfigurácii `remotes`.

5. Monitorujte a sledujte výkon

Monitorujte a sledujte výkon vašich Module Federation Containers na identifikáciu potenciálnych úzkych miest a optimalizáciu alokácie zdrojov. Používajte monitorovacie nástroje na sledovanie metrík ako čas načítania, využitie pamäte a chybovosť. Zvážte použitie centralizovaného systému na zaznamenávanie (logging) na zber logov zo všetkých kontajnerov.

6. Zvážte bezpečnostné dôsledky

Module Federation prináša nové bezpečnostné aspekty. Uistite sa, že načítavate moduly z dôveryhodných zdrojov a že máte zavedené primerané bezpečnostné opatrenia na zabránenie vstreknutiu škodlivého kódu do vašej aplikácie. Implementujte Content Security Policy (CSP) na obmedzenie zdrojov, z ktorých môže vaša aplikácia načítavať prostriedky.

7. Automatizujte nasadenie

Automatizujte proces nasadenia pre vaše Module Federation Containers, aby ste zabezpečili konzistentné a spoľahlivé nasadenia. Používajte CI/CD pipeline na automatické zostavenie, testovanie a nasadenie vašich kontajnerov. Zvážte použitie nástrojov na orchestráciu kontajnerov, ako je Kubernetes, na správu vašich kontajnerov a ich závislostí.

Príklady použitia

Module Federation Containers môžu byť použité v širokej škále scenárov, vrátane:

• E-commerce platformy: Budovanie modulárnych e-commerce platforiem so samostatnými kontajnermi pre zoznamy produktov, nákupný košík, používateľské účty a spracovanie platieb.
• Finančné aplikácie: Vývoj online bankových platforiem so samostatnými kontajnermi pre správu účtov, platby faktúr a správu investícií.
• Systémy na správu obsahu (CMS): Vytváranie flexibilných CMS platforiem so samostatnými kontajnermi pre tvorbu obsahu, publikovanie obsahu a správu používateľov.
• Dashboard aplikácie: Budovanie prispôsobiteľných dashboard aplikácií so samostatnými kontajnermi pre rôzne widgety a vizualizácie.
• Podnikové portály: Vývoj podnikových portálov so samostatnými kontajnermi pre rôzne oddelenia a obchodné jednotky.

Zvážte globálnu e-learningovú platformu. Platforma by mohla použiť Module Federation na implementáciu rôznych jazykových verzií kurzov, pričom každá by bola hosťovaná vo svojom vlastnom kontajneri. Používateľovi pristupujúcemu na platformu z Francúzska by bol bezproblémovo poskytnutý kontajner s francúzskym jazykom, zatiaľ čo používateľ z Japonska by videl japonskú verziu.

Záver

JavaScript Module Federation Containers ponúkajú výkonný a flexibilný prístup k budovaniu škálovateľných, udržiavateľných a kolaboratívnych webových aplikácií. Rozdelením veľkých aplikácií na menšie, nezávislé kontajnery umožňuje Module Federation tímom pracovať efektívnejšie, nasadzovať aktualizácie častejšie a efektívnejšie opätovne používať kód. Hoci implementácia Module Federation vyžaduje starostlivé plánovanie a konfiguráciu, výhody, ktoré ponúka v oblasti škálovateľnosti, spolupráce a rýchlosti vývoja, z nej robia cenný nástroj pre organizácie budujúce zložité webové aplikácie. Dodržiavaním osvedčených postupov uvedených v tomto článku môžete úspešne prijať Module Federation Containers a odomknúť ich plný potenciál.