Frontend Micro-Frontend Usmerjevalnik: Navigacija med Aplikacijami

V sodobnem spletnem razvoju je arhitektura mikro-frontendov pridobila precejšnjo veljavo kot način za izgradnjo velikih, kompleksnih aplikacij. Vključuje razdelitev monolitnega frontenda na manjše, neodvisne in razmestljive enote (mikro-frontendi). Eden od osrednjih izzivov v tej arhitekturi je upravljanje navigacije med aplikacijami, ki uporabnikom omogoča nemoteno premikanje med temi neodvisnimi mikro-frontendi. Ta članek ponuja obsežen vodnik po usmerjanju frontend mikro-frontendov in navigaciji med aplikacijami.

Kaj so Mikro-Frontendi?

Mikro-frontendi so arhitekturni slog, kjer so neodvisno dobavljive frontend aplikacije sestavljene v enotno, kohezivno uporabniško izkušnjo. To je analogno mikroservisom v zaledju. Vsak mikro-frontend je običajno v lasti ločene ekipe, kar omogoča večjo avtonomijo, hitrejše razvojne cikle in lažje vzdrževanje. Prednosti mikro-frontendov vključujejo:

• Neodvisna Razmestitev: Ekipe lahko razmestijo svoje mikro-frontende, ne da bi to vplivalo na druge dele aplikacije.
• Raznolikost Tehnologij: Različni mikro-frontendi se lahko gradijo z uporabo različnih tehnologij, kar ekipam omogoča, da izberejo najboljše orodje za delo. Na primer, ena ekipa lahko uporablja React, druga pa Vue.js ali Angular.
• Skalabilnost: Aplikacija se lahko lažje skalira, saj se lahko vsak mikro-frontend skalira neodvisno.
• Izboljšano Vzdrževanje: Manjše kode so lažje razumljive in vzdrževane.
• Avtonomija Ekipe: Ekipe imajo več nadzora nad lastno kodo in razvojnim procesom.

Potreba po Mikro-Frontend Usmerjevalniku

Brez dobro definirane strategije usmerjanja bodo uporabniki imeli neusklajeno in frustrirajočo izkušnjo pri navigaciji med mikro-frontendi. Mikro-frontend usmerjevalnik to rešuje z zagotavljanjem centraliziranega mehanizma za upravljanje navigacije po celotni aplikaciji. To vključuje obravnavo:

• Upravljanje URL-jev: Zagotavljanje, da URL natančno odraža trenutno lokacijo uporabnika znotraj aplikacije.
• Upravljanje Stanja: Po potrebi souporaba stanja med mikro-frontendi.
• Lenobno Nalaganje: Nalaganje mikro-frontendov samo, ko so potrebni, za izboljšanje zmogljivosti.
• Avtentikacija in Avtorizacija: Obravnavanje avtentikacije in avtorizacije uporabnikov v različnih mikro-frontendih.

Strategije Navigacije med Aplikacijami

Obstaja več pristopov k implementaciji navigacije med aplikacijami v arhitekturi mikro-frontendov. Vsak pristop ima svoje prednosti in slabosti, najboljša izbira pa je odvisna od specifičnih zahtev vaše aplikacije.

1. Uporaba Centraliziranega Usmerjevalnika (Single-Spa)

Single-Spa je priljubljeno ogrodje za izgradnjo mikro-frontendov. Uporablja centraliziran usmerjevalnik za upravljanje navigacije med različnimi aplikacijami. Glavna aplikacija deluje kot orkestrator in je odgovorna za upodabljanje in odstranjevanje mikro-frontendov glede na trenutni URL.

Kako Deluje:

1. Uporabnik se premakne na določen URL.
2. Usmerjevalnik single-spa prestreže spremembo URL-ja.
3. Glede na URL usmerjevalnik določi, kateri mikro-frontend bi moral biti aktiven.
4. Usmerjevalnik aktivira ustrezen mikro-frontend in odstrani vse druge aktivne mikro-frontende.

Primer (Single-Spa):

Recimo, da imate tri mikro-frontende: home, products in cart. Usmerjevalnik single-spa bi bil konfiguriran na naslednji način:

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 tem primeru je vsak mikro-frontend registriran s single-spa, in funkcija je zagotovljena za določanje, kdaj naj bo mikro-frontend aktiven na podlagi URL-ja. Ko se uporabnik premakne na /products, bo aktiviran mikro-frontend products.

Prednosti:

• Centraliziran nadzor nad usmerjanjem.
• Poenostavljeno upravljanje stanja (lahko ga obravnava orkestrator single-spa).
• Enostavna integracija z obstoječimi aplikacijami.

Slabosti:

• Ena točka odpovedi. Če orkestrator pade, je prizadeta celotna aplikacija.
• Lahko postane ozko grlo zmogljivosti, če ni učinkovito implementiran.

2. Module Federation (Webpack 5)

Webpack 5's Module Federation vam omogoča, da si delite kodo med različnimi Webpack gradnjami med izvajanjem. To pomeni, da lahko izpostavite komponente, module ali celo celotne aplikacije iz ene gradnje (gostitelj) v drugo (oddaljeno). To olajša gradnjo mikro-frontendov, kjer je vsak mikro-frontend ločena gradnja Webpack.

Kako Deluje:

1. Vsak mikro-frontend je zgrajen kot ločen projekt Webpack.
2. Eden mikro-frontend je določen kot gostiteljska aplikacija.
3. Gostiteljska aplikacija določi, katere module želi porabiti iz oddaljenih mikro-frontendov.
4. Oddaljeni mikro-frontendi določijo, katere module želijo izpostaviti gostiteljski aplikaciji.
5. Med izvajanjem gostiteljska aplikacija naloži izpostavljene module iz oddaljenih mikro-frontendov po potrebi.

Primer (Module Federation):

Predpostavimo aplikacijo host in aplikacijo 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 tem primeru aplikacija host porabi komponento Button iz aplikacije remote. Možnost shared zagotavlja, da obe aplikaciji uporabljata isto različico react in react-dom.

Prednosti:

• Decentralizirana arhitektura. Vsak mikro-frontend je neodvisen in se lahko razvija in razmesti ločeno.
• Souporaba kode. Module Federation vam omogoča, da si delite kodo med različnimi aplikacijami med izvajanjem.
• Lenobno nalaganje. Moduli se naložijo samo, ko so potrebni, kar izboljša zmogljivost.

Slabosti:

• Bolj zapleteno za nastavitev in konfiguracijo kot single-spa.
• Zahteva skrbno upravljanje deljenih odvisnosti, da se izognete konfliktom različic.

3. Spletne Komponente

Spletne komponente so niz spletnih standardov, ki vam omogočajo ustvarjanje ponovno uporabnih elementov HTML po meri. Te komponente se lahko uporabljajo v kateri koli spletni aplikaciji, ne glede na uporabljeno ogrodje. Zaradi tega so naravna izbira za arhitekture mikro-frontendov, saj zagotavljajo tehnološko agnostičen način za izgradnjo in souporabo komponent uporabniškega vmesnika.

Kako Deluje:

1. Vsak mikro-frontend izpostavi svoj uporabniški vmesnik kot niz spletnih komponent.
2. Glavna aplikacija (ali drug mikro-frontend) porabi te spletne komponente tako, da jih uvozi in uporabi v svoji HTML kodi.
3. Spletne komponente obravnavajo lastno upodabljanje in logiko.

Primer (Spletne Komponente):

micro-frontend-a.js:

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

Hello from Micro-Frontend A!

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

index.html (glavna aplikacija):

Main Application

V tem primeru datoteka micro-frontend-a.js definira spletno komponento, imenovano micro-frontend-a. Datoteka index.html uvozi to datoteko in uporabi spletno komponento v svoji HTML kodi. Brskalnik bo upodobil spletno komponento in prikazal "Hello from Micro-Frontend A!".

Prednosti:

• Tehnološko agnostičen. Spletne komponente se lahko uporabljajo s katerim koli ogrodjem ali brez ogrodja.
• Ponovna uporabnost. Spletne komponente se lahko enostavno ponovno uporabijo v različnih aplikacijah.
• Inkapsulacija. Spletne komponente inkapsulirajo lastne sloge in logiko, kar preprečuje konflikte z drugimi deli aplikacije.

Slabosti:

• Lahko so bolj obsežne za implementacijo kot drugi pristopi.
• Morda bodo potrebni polyfilli za podporo starejšim brskalnikom.

4. Iframes

Iframes (Inline Frames) so starejša, a še vedno izvedljiva možnost za izolacijo mikro-frontendov. Vsak mikro-frontend se izvaja znotraj svojega iframe, kar zagotavlja visoko stopnjo izolacije. Komunikacija med iframi se lahko doseže z uporabo API-ja postMessage.

Kako Deluje:

1. Vsak mikro-frontend je razmeščen kot ločena spletna aplikacija.
2. Glavna aplikacija vključi vsak mikro-frontend v iframe.
3. Komunikacija med glavno aplikacijo in mikro-frontendi poteka z uporabo API-ja postMessage.

Primer (Iframes):

index.html (glavna aplikacija):

Main Application

V tem primeru datoteka index.html vključuje dva iframa, od katerih vsak kaže na drug mikro-frontend.

Prednosti:

• Visoka stopnja izolacije. Mikro-frontendi so popolnoma izolirani drug od drugega, kar preprečuje konflikte.
• Enostavna implementacija. Iframes so preprosta in dobro razumljena tehnologija.

Slabosti:

• Lahko je težko komunicirati med iframi.
• Lahko imajo težave z zmogljivostjo zaradi režije več iframe.
• Slaba uporabniška izkušnja zaradi pomanjkanja brezhibne integracije.

Upravljanje Stanja Preko Mikro-Frontendov

Upravljanje stanja preko mikro-frontendov je ključni vidik navigacije med aplikacijami. Uporabiti je mogoče več strategij:

• Stanje na podlagi URL-ja: Kodiranje stanja znotraj URL-ja. Ta pristop omogoča, da je stanje aplikacije mogoče deliti prek URL-jev in ga je mogoče enostavno zaznamovati.
• Centralizirano Upravljanje Stanja (Redux, Vuex): Uporaba globalne knjižnice za upravljanje stanja za souporabo stanja med mikro-frontendi. To je še posebej uporabno za kompleksne aplikacije s pomembnim deljenim stanjem.
• Dogodki po Meri: Uporaba dogodkov po meri za sporočanje sprememb stanja med mikro-frontendi. Ta pristop omogoča ohlapno povezavo med mikro-frontendi.
• Shranjevanje v Brskalniku (LocalStorage, SessionStorage): Shranjevanje stanja v shrambi brskalnika. Ta pristop je primeren za preprosto stanje, ki ga ni treba deliti med vsemi mikro-frontendi. Vendar bodite pozorni na varnostne pomisleke pri shranjevanju občutljivih podatkov.

Avtentikacija in Avtorizacija

Avtentikacija in avtorizacija sta ključna vidika vsake spletne aplikacije in postaneta še pomembnejša v arhitekturi mikro-frontendov. Pogosti pristopi vključujejo:

• Centralizirana Storitev Avtentikacije: Namenska storitev obravnava avtentikacijo uporabnikov in izdaja žetone (npr. JWT). Mikro-frontendi lahko nato potrdijo te žetone, da določijo avtorizacijo uporabnikov.
• Deljen Modul Avtentikacije: Deljen modul je odgovoren za obravnavanje logike avtentikacije. Ta modul lahko uporabljajo vsi mikro-frontendi.
• Avtentikacija na Robu: Avtentikacija se obravnava na robu omrežja (npr. z uporabo povratnega proxyja ali API prehoda). Ta pristop lahko poenostavi logiko avtentikacije v mikro-frontendih.

Najboljše Prakse za Usmerjanje Mikro-Frontendov

Tukaj je nekaj najboljših praks, ki jih morate upoštevati pri implementaciji usmerjanja mikro-frontendov:

• Naj bo Preprosto: Izberite najpreprostejšo strategijo usmerjanja, ki ustreza vašim potrebam.
• Ločite Mikro-Frontende: Zmanjšajte odvisnosti med mikro-frontendi, da spodbudite neodvisen razvoj in razmestitev.
• Uporabite Dosledno Strukturo URL-jev: Vzdržujte dosledno strukturo URL-jev v vseh mikro-frontendih, da izboljšate uporabniško izkušnjo in SEO.
• Implementirajte Lenobno Nalaganje: Naložite mikro-frontende samo, ko so potrebni, da izboljšate zmogljivost.
• Spremljajte Zmogljivost: Redno spremljajte zmogljivost svoje aplikacije mikro-frontendov, da prepoznate in odpravite ozka grla.
• Vzpostavite Jasne Komunikacijske Kanale: Zagotovite, da imajo ekipe, ki delajo na različnih mikro-frontendih, jasne komunikacijske kanale za usklajevanje razvojnih prizadevanj in reševanje morebitnih težav z integracijo.
• Implementirajte Robustno Obravnavo Napak: Implementirajte robustno obravnavo napak za graciozno obravnavanje napak v posameznih mikro-frontendih in preprečite, da bi vplivale na celotno aplikacijo.
• Avtomatizirano Testiranje: Implementirajte obsežno avtomatizirano testiranje, vključno z enotskimi testi, integracijskimi testi in testi od konca do konca, da zagotovite kakovost in stabilnost svoje aplikacije mikro-frontendov.

Zaključek

Usmerjanje mikro-frontendov je kompleksen, a bistven vidik izgradnje skalabilnih in vzdržljivih spletnih aplikacij. S skrbnim preučevanjem različnih strategij usmerjanja in najboljših praks, opisanih v tem članku, lahko ustvarite nemoteno in uporabniku prijazno izkušnjo za svoje uporabnike. Izbira pravega pristopa, ne glede na to, ali gre za centraliziran usmerjevalnik, kot je Single-Spa, Module Federation, Spletne Komponente ali celo Iframes, je odvisna od vaših specifičnih potreb in prioritet. Ne pozabite dati prednost ločevanju, doslednim strukturam URL-jev in optimizaciji zmogljivosti. Z implementacijo dobro zasnovane strategije usmerjanja lahko sprostite polni potencial arhitekture mikro-frontendov in zgradite resnično izjemne spletne aplikacije za globalno občinstvo.