Mikro Aplikacije na Odjemalski Strani (Micro Frontends): Obsežen Vodič po Federaciji Modulov

V nenehno razvijajočem se svetu spletnega razvoja lahko gradnja in vzdrževanje velikih, kompleksnih odjemalskih aplikacij postane pomemben izziv. Monolitne odjemalske aplikacije, kjer je celotna aplikacija ena sama, tesno povezana kodna baza, pogosto vodijo v počasnejše razvojne cikle, povečana tveganja pri namestitvi in težave pri skaliranju posameznih funkcionalnosti.

Mikro aplikacije na odjemalski strani (Micro Frontends) ponujajo rešitev z razdelitvijo odjemalske aplikacije na manjše, neodvisne in obvladljive enote. Ta arhitekturni pristop omogoča ekipam, da delujejo avtonomno, nameščajo neodvisno in izberejo tehnologije, ki najbolje ustrezajo njihovim specifičnim potrebam. Ena najobetavnejših tehnologij za implementacijo mikro aplikacij na odjemalski strani je Federacija Modulov (Module Federation).

Kaj so Mikro Aplikacije na Odjemalski Strani?

Mikro aplikacije na odjemalski strani so arhitekturni slog, kjer je odjemalska aplikacija sestavljena iz več manjših, neodvisnih odjemalskih aplikacij. Te aplikacije lahko razvijajo, nameščajo in vzdržujejo različne ekipe, z uporabo različnih tehnologij in brez potrebe po usklajevanju v času gradnje. Vsaka mikro aplikacija je odgovorna za določeno funkcionalnost ali domeno celotne aplikacije.

Ključna Načela Mikro Aplikacij na Odjemalski Strani:

• Tehnološka Neodvisnost: Ekipe lahko izberejo najboljši tehnološki sklad za svojo specifično mikro aplikacijo.
• Izolirane Kodne Baze Ekip: Vsaka mikro aplikacija ima svojo neodvisno kodno bazo, kar omogoča neodvisen razvoj in namestitve.
• Neodvisna Namestitev: Spremembe na eni mikro aplikaciji ne zahtevajo ponovne namestitve celotne aplikacije.
• Avtonomne Ekipe: Ekipe so odgovorne za svojo mikro aplikacijo in lahko delujejo neodvisno.
• Postopna Nadgradnja: Posamezne mikro aplikacije je mogoče nadgraditi ali zamenjati brez vpliva na preostali del aplikacije.

Predstavitev Federacije Modulov

Federacija Modulov je JavaScript arhitektura, predstavljena v Webpack 5, ki omogoča, da JavaScript aplikacija dinamično naloži kodo iz druge aplikacije v času izvajanja. To pomeni, da si lahko različne aplikacije delijo in uporabljajo module druga od druge, tudi če so zgrajene z različnimi tehnologijami ali nameščene na različnih strežnikih.

Federacija Modulov zagotavlja močan mehanizem za implementacijo mikro aplikacij na odjemalski strani, saj omogoča različnim odjemalskim aplikacijam, da izpostavljajo in uporabljajo module druga od druge. To omogoča brezšivno integracijo različnih mikro aplikacij v enotno, celostno uporabniško izkušnjo.

Ključne Prednosti Federacije Modulov:

• Skupna Raba Kode: Mikro aplikacije si lahko delijo kodo in komponente, kar zmanjšuje podvajanje in izboljšuje doslednost.
• Integracija v Času Izvajanja: Mikro aplikacije se lahko integrirajo v času izvajanja, kar omogoča dinamično sestavljanje in posodobitve.
• Neodvisne Namestitve: Mikro aplikacije se lahko namestijo neodvisno, brez potrebe po usklajevanju ali ponovni namestitvi drugih aplikacij.
• Tehnološka Neodvisnost: Mikro aplikacije so lahko zgrajene z različnimi tehnologijami in še vedno integrirane z uporabo Federacije Modulov.
• Skrajšani Časi Gradnje: Z deljenjem kode in odvisnosti lahko Federacija Modulov skrajša čase gradnje in izboljša učinkovitost razvoja.

Kako Deluje Federacija Modulov

Federacija Modulov deluje tako, da definira dve vrsti aplikacij: gostiteljsko (host) in oddaljeno (remote). Gostiteljska aplikacija je glavna aplikacija, ki uporablja module iz drugih aplikacij. Oddaljena aplikacija je aplikacija, ki izpostavlja module za uporabo s strani drugih aplikacij.

Ko gostiteljska aplikacija naleti na izjavo o uvozu (import) za modul, ki ga izpostavlja oddaljena aplikacija, Webpack dinamično naloži oddaljeno aplikacijo in razreši uvoz v času izvajanja. To omogoča gostiteljski aplikaciji, da uporablja modul iz oddaljene aplikacije, kot da bi bil del njene lastne kodne baze.

Ključni Koncepti v Federaciji Modulov:

• Gostitelj (Host): Aplikacija, ki uporablja module iz oddaljenih aplikacij.
• Oddaljena (Remote): Aplikacija, ki izpostavlja module za uporabo s strani drugih aplikacij.
• Izpostavljeni Moduli: Moduli, ki jih oddaljena aplikacija da na voljo za uporabo s strani drugih aplikacij.
• Deljeni Moduli: Moduli, ki so v skupni rabi med gostiteljsko in oddaljenimi aplikacijami, kar zmanjšuje podvajanje in izboljšuje zmogljivost.

Implementacija Mikro Aplikacij z Federacijo Modulov: Praktični Primer

Oglejmo si preprosto spletno trgovino s tremi mikro aplikacijami: katalog izdelkov, nakupovalna košarica in uporabniški profil.

Vsako mikro aplikacijo razvija ločena ekipa in jo namešča neodvisno. Katalog izdelkov je zgrajen z Reactom, nakupovalna košarica z Vue.js in uporabniški profil z Angularjem. Glavna aplikacija deluje kot gostitelj in integrira te tri mikro aplikacije v enoten uporabniški vmesnik.

1. korak: Konfiguracija Oddaljenih Aplikacij

Najprej moramo vsako mikro aplikacijo konfigurirati kot oddaljeno aplikacijo. To vključuje definiranje modulov, ki bodo izpostavljeni, in deljenih modulov, ki se bodo uporabljali.

Katalog Izdelkov (React)

webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'productCatalog',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ProductList': './src/components/ProductList',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
};

V tej konfiguraciji izpostavljamo komponento ProductList iz datoteke ./src/components/ProductList. Prav tako si delimo modula react in react-dom z gostiteljsko aplikacijo.

Nakupovalna Košarica (Vue.js)

webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'shoppingCart',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './ShoppingCart': './src/components/ShoppingCart',
      },
      shared: ['vue'],
    }),
  ],
};

Tukaj izpostavljamo komponento ShoppingCart in delimo modul vue.

Uporabniški Profil (Angular)

webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'userProfile',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './UserProfile': './src/components/UserProfile',
      },
      shared: ['@angular/core', '@angular/common', '@angular/router'],
    }),
  ],
};

Izpostavljamo komponento UserProfile in delimo potrebne Angular module.

2. korak: Konfiguracija Gostiteljske Aplikacije

Nato moramo konfigurirati gostiteljsko aplikacijo, da bo uporabljala module, ki jih izpostavljajo oddaljene aplikacije. To vključuje definiranje oddaljenih aplikacij (remotes) in njihovo preslikavo na ustrezne URL-je.

webpack.config.js:

const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack').container;

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'mainApp',
      remotes: {
        productCatalog: 'productCatalog@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
        shoppingCart: 'shoppingCart@http://localhost:3002/remoteEntry.js',
        userProfile: 'userProfile@http://localhost:3003/remoteEntry.js',
      },
      shared: ['react', 'react-dom', 'vue', '@angular/core', '@angular/common', '@angular/router'],
    }),
  ],
};

V tej konfiguraciji definiramo tri oddaljene aplikacije: productCatalog, shoppingCart in userProfile. Vsaka oddaljena aplikacija je preslikana na URL svoje datoteke remoteEntry.js. Prav tako delimo skupne odvisnosti med vsemi mikro aplikacijami.

3. korak: Uporaba Modulov v Gostiteljski Aplikaciji

Končno lahko uporabimo module, ki jih izpostavljajo oddaljene aplikacije, v gostiteljski aplikaciji. To vključuje uvoz modulov z uporabo dinamičnih uvozov in njihovo upodabljanje na ustreznih mestih.

import React, { Suspense } from 'react';
const ProductList = React.lazy(() => import('productCatalog/ProductList'));
const ShoppingCart = React.lazy(() => import('shoppingCart/ShoppingCart'));
const UserProfile = React.lazy(() => import('userProfile/UserProfile'));

function App() {
  return (
    <div>
      <h1>E-commerce Application</h1>
      <Suspense fallback={<div>Nalaganje kataloga izdelkov...</div>}>
        <ProductList />
      </Suspense>
      <Suspense fallback={<div>Nalaganje nakupovalne košarice...</div>}>
        <ShoppingCart />
      <\Suspense>
      <Suspense fallback={<div>Nalaganje uporabniškega profila...</div>}>
        <UserProfile />
      </Suspense>
    </div>
  );
}

export default App;

Uporabljamo React.lazy in Suspense za dinamično nalaganje modulov iz oddaljenih aplikacij. To zagotavlja, da se moduli naložijo samo takrat, ko so potrebni, kar izboljša delovanje aplikacije.

Napredni Premisleki in Najboljše Prakse

Čeprav Federacija Modulov zagotavlja močan mehanizem za implementacijo mikro aplikacij na odjemalski strani, je treba upoštevati več naprednih premislekov in najboljših praks.

Upravljanje Različic in Združljivost

Pri deljenju modulov med mikro aplikacijami je ključno upravljanje različic in zagotavljanje združljivosti. Različne mikro aplikacije imajo lahko različne odvisnosti ali zahtevajo različne različice deljenih modulov. Uporaba semantičnega različiciranja in skrbno upravljanje deljenih odvisnosti lahko pomaga preprečiti konflikte in zagotoviti, da mikro aplikacije delujejo skupaj brez težav.

Razmislite o orodjih, kot je `@module-federation/automatic-vendor-federation`, ki pomagajo avtomatizirati postopek upravljanja deljenih odvisnosti.

Upravljanje Stanja

Deljenje stanja med mikro aplikacijami je lahko izziv. Različne mikro aplikacije imajo lahko različne rešitve za upravljanje stanja ali zahtevajo različen dostop do deljenega stanja. Obstaja več pristopov k upravljanju stanja v arhitekturi mikro aplikacij, vključno z:

• Deljene knjižnice za stanje: Uporaba deljene knjižnice za stanje, kot sta Redux ali Zustand, za upravljanje globalnega stanja.
• Dogodki po meri: Uporaba dogodkov po meri za komuniciranje sprememb stanja med mikro aplikacijami.
• Stanje na podlagi URL-ja: Kodiranje stanja v URL in njegovo deljenje med mikro aplikacijami.

Najboljši pristop je odvisen od specifičnih potreb aplikacije in stopnje povezanosti med mikro aplikacijami.

Komunikacija Med Mikro Aplikacijami

Mikro aplikacije morajo pogosto komunicirati med seboj za izmenjavo podatkov ali sprožanje dejanj. To je mogoče doseči na več načinov, vključno z:

• Dogodki po meri: Uporaba dogodkov po meri za oddajanje sporočil med mikro aplikacijami.
• Deljene storitve: Ustvarjanje deljenih storitev, do katerih lahko dostopajo vse mikro aplikacije.
• Čakalne vrste sporočil: Uporaba čakalne vrste sporočil za asinhrono komunikacijo med mikro aplikacijami.

Izbira pravega komunikacijskega mehanizma je odvisna od kompleksnosti interakcij in želene stopnje razvezanosti med mikro aplikacijami.

Varnostni Premisleki

Pri implementaciji mikro aplikacij je pomembno upoštevati varnostne posledice. Vsaka mikro aplikacija bi morala biti odgovorna za svojo varnost, vključno z avtentikacijo, avtorizacijo in validacijo podatkov. Deljenje kode in podatkov med mikro aplikacijami mora potekati varno in z ustreznimi nadzori dostopa.

Zagotovite ustrezno validacijo in čiščenje vhodnih podatkov, da preprečite ranljivosti za skriptiranje med spletnimi mesti (XSS). Redno posodabljajte odvisnosti za odpravo varnostnih ranljivosti.

Testiranje in Spremljanje

Testiranje in spremljanje mikro aplikacij je lahko bolj kompleksno kot testiranje in spremljanje monolitnih aplikacij. Vsako mikro aplikacijo je treba testirati neodvisno, izvesti pa je treba tudi integracijske teste, da se zagotovi pravilno delovanje mikro aplikacij skupaj. Uvesti je treba spremljanje za sledenje zmogljivosti in zdravja vsake mikro aplikacije.

Implementirajte celostne ("end-to-end") teste, ki zajemajo več mikro aplikacij, da zagotovite brezhibno uporabniško izkušnjo. Spremljajte metrike delovanja aplikacije, da prepoznate ozka grla in področja za izboljšave.

Federacija Modulov v Primerjavi z Drugimi Pristopi k Mikro Aplikacijam

Čeprav je Federacija Modulov močno orodje za gradnjo mikro aplikacij, ni edini razpoložljiv pristop. Drugi pogosti pristopi k mikro aplikacijam vključujejo:

• Integracija v času gradnje: Integracija mikro aplikacij v času gradnje z orodji, kot sta Webpack ali Parcel.
• Integracija v času izvajanja z iframes: Vdelava mikro aplikacij v iframes.
• Spletne komponente (Web Components): Uporaba spletnih komponent za ustvarjanje ponovno uporabnih elementov uporabniškega vmesnika, ki jih je mogoče deliti med mikro aplikacijami.
• Single-SPA: Uporaba ogrodja, kot je Single-SPA, za upravljanje usmerjanja in orkestracije mikro aplikacij.

Vsak pristop ima svoje prednosti in slabosti, najboljši pristop pa je odvisen od specifičnih potreb aplikacije.

Federacija Modulov v primerjavi z iframes

iframes zagotavljajo močno izolacijo, vendar so lahko okorni za upravljanje in lahko negativno vplivajo na zmogljivost zaradi dodatnih stroškov vsakega iframa. Tudi komunikacija med iframi je lahko zapletena.

Federacija Modulov ponuja bolj brezšivno izkušnjo integracije z boljšo zmogljivostjo in lažjo komunikacijo med mikro aplikacijami. Vendar pa zahteva skrbno upravljanje deljenih odvisnosti in različic.

Federacija Modulov v primerjavi s Single-SPA

Single-SPA je meta-ogrodje, ki zagotavlja enoten pristop k upravljanju in orkestraciji mikro aplikacij. Ponuja funkcije, kot so deljeni kontekst, usmerjanje in upravljanje stanja.

Federacija Modulov se lahko uporablja v povezavi s Single-SPA za zagotavljanje prilagodljive in razširljive arhitekture za gradnjo kompleksnih aplikacij z mikro aplikacijami.

Primeri Uporabe za Federacijo Modulov

Federacija Modulov je primerna za različne primere uporabe, vključno z:

• Velike poslovne aplikacije: Gradnja in vzdrževanje velikih, kompleksnih poslovnih aplikacij z več ekipami.
• Platforme za spletno trgovino: Ustvarjanje modularnih in razširljivih platform za spletno trgovino z neodvisnimi funkcijami, kot so katalogi izdelkov, nakupovalne košarice in postopki zaključka nakupa.
• Sistemi za upravljanje z vsebino (CMS): Razvoj prilagodljivih in razširljivih CMS platform s prilagodljivimi vsebinskimi moduli.
• Nadzorne plošče in analitične platforme: Gradnja interaktivnih nadzornih plošč in analitičnih platform z neodvisnimi pripomočki in vizualizacijami.

Na primer, predstavljajte si globalno podjetje za spletno trgovino, kot je Amazon. Uporabili bi lahko Federacijo Modulov, da bi svojo spletno stran razdelili na manjše, neodvisne mikro aplikacije, kot so strani z izdelki, nakupovalna košarica, postopek zaključka nakupa in razdelek za upravljanje uporabniškega računa. Vsako od teh mikro aplikacij bi lahko razvijale in nameščale ločene ekipe, kar bi omogočilo hitrejše razvojne cikle in večjo agilnost. Za vsako mikro aplikacijo bi lahko uporabili različne tehnologije, na primer React za strani z izdelki, Vue.js za nakupovalno košarico in Angular za postopek zaključka nakupa. To jim omogoča, da izkoristijo prednosti vsake tehnologije in izberejo najboljše orodje za delo.

Drug primer je multinacionalna banka. Uporabili bi lahko Federacijo Modulov za izgradnjo bančne platforme, ki je prilagojena specifičnim potrebam vsake regije. Za vsako regijo bi lahko imeli različne mikro aplikacije s funkcijami, ki so specifične za bančne predpise in preference strank te regije. To jim omogoča, da svojim strankam zagotovijo bolj osebno in relevantno izkušnjo.

Zaključek

Federacija Modulov ponuja močan in prilagodljiv pristop k gradnji mikro aplikacij na odjemalski strani. Omogoča ekipam, da delujejo neodvisno, nameščajo neodvisno in izberejo tehnologije, ki najbolje ustrezajo njihovim potrebam. Z deljenjem kode in odvisnosti lahko Federacija Modulov skrajša čas gradnje, izboljša zmogljivost in poenostavi razvojni proces.

Čeprav ima Federacija Modulov svoje izzive, kot sta upravljanje različic in upravljanje stanja, jih je mogoče rešiti s skrbnim načrtovanjem in uporabo ustreznih orodij in tehnik. Z upoštevanjem najboljših praks in naprednih premislekov, obravnavanih v tem vodniku, lahko uspešno implementirate mikro aplikacije z Federacijo Modulov in gradite razširljive, vzdržljive in neodvisne odjemalske aplikacije.

Ker se svet spletnega razvoja nenehno razvija, postajajo mikro aplikacije na odjemalski strani vse pomembnejši arhitekturni vzorec. Federacija Modulov zagotavlja trdne temelje za gradnjo mikro aplikacij in je dragoceno orodje za vsakega razvijalca odjemalskih aplikacij, ki želi graditi sodobne, razširljive spletne aplikacije.