Frontend Micro-Frontend Router: Korsapplikationsnavigation

Inom modern webbutveckling har micro-frontend-arkitekturen vunnit betydande popularitet som ett sätt att bygga stora, komplexa applikationer. Det innebär att man bryter ner en monolitiskt frontend i mindre, oberoende och distribuerbara enheter (micro-frontends). En av de största utmaningarna i denna arkitektur är att hantera korsapplikationsnavigation, vilket gör att användare sömlöst kan röra sig mellan dessa oberoende micro-frontends. Den här artikeln ger en omfattande guide till frontend micro-frontend routing och korsapplikationsnavigation.

Vad är Micro-Frontends?

Micro-frontends är en arkitektonisk stil där oberoende levererbara frontend-applikationer sätts samman till en enda, sammanhängande användarupplevelse. Detta är analogt med mikrotjänster i backend. Varje micro-frontend ägs vanligtvis av ett separat team, vilket möjliggör större autonomi, snabbare utvecklingscykler och enklare underhåll. Fördelarna med micro-frontends inkluderar:

• Oberoende distribution: Team kan distribuera sina micro-frontends utan att påverka andra delar av applikationen.
• Teknologisk mångfald: Olika micro-frontends kan byggas med olika tekniker, vilket gör att team kan välja det bästa verktyget för jobbet. Till exempel kan ett team använda React, medan ett annat använder Vue.js eller Angular.
• Skalbarhet: Applikationen kan skalas lättare eftersom varje micro-frontend kan skalas oberoende.
• Förbättrad underhållbarhet: Mindre kodbaser är lättare att förstå och underhålla.
• Teamautonomi: Team har mer kontroll över sin egen kod och utvecklingsprocess.

Behovet av en Micro-Frontend Router

Utan en väldefinierad routingstrategi kommer användarna att uppleva en osammanhängande och frustrerande upplevelse när de navigerar mellan micro-frontends. En micro-frontend router åtgärdar detta genom att tillhandahålla en centraliserad mekanism för att hantera navigering över hela applikationen. Detta inkluderar hantering av:

• URL-hantering: Se till att URL:en korrekt återspeglar användarens aktuella plats i applikationen.
• Tillståndshantering: Dela tillstånd mellan micro-frontends när det är nödvändigt.
• Lazy Loading: Ladda micro-frontends endast när de behövs för att förbättra prestandan.
• Autentisering och auktorisering: Hantera användarautentisering och auktorisering över olika micro-frontends.

Korsapplikationsnavigationsstrategier

Det finns flera metoder för att implementera korsapplikationsnavigation i en micro-frontend-arkitektur. Varje metod har sina egna fördelar och nackdelar, och det bästa valet beror på de specifika kraven i din applikation.

1. Använda en centraliserad Router (Single-Spa)

Single-Spa är ett populärt ramverk för att bygga micro-frontends. Det använder en centraliserad router för att hantera navigering mellan olika applikationer. Huvudapplikationen fungerar som orkestrator och ansvarar för att rendera och avmontera micro-frontends baserat på den aktuella URL:en.

Hur det fungerar:

1. Användaren navigerar till en specifik URL.
2. Single-spa-routern avlyssnar URL-ändringen.
3. Baserat på URL:en avgör routern vilken micro-frontend som ska vara aktiv.
4. Routern aktiverar motsvarande micro-frontend och avmonterar alla andra aktiva micro-frontends.

Exempel (Single-Spa):

Låt oss säga att du har tre micro-frontends: home, products och cart. Single-spa-routern skulle konfigureras enligt följande:

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();

I det här exemplet är varje micro-frontend registrerad hos single-spa, och en funktion tillhandahålls för att avgöra när micro-frontenden ska vara aktiv baserat på URL:en. När användaren navigerar till /products kommer products micro-frontend att aktiveras.

Fördelar:

• Centraliserad kontroll över routing.
• Förenklad tillståndshantering (kan hanteras av single-spa-orkestratorn).
• Lätt att integrera med befintliga applikationer.

Nackdelar:

• Enskild felpunkt. Om orkestratorn går ner påverkas hela applikationen.
• Kan bli en prestandabrist om den inte implementeras effektivt.

2. Module Federation (Webpack 5)

Webpack 5:s Module Federation låter dig dela kod mellan olika Webpack-byggen vid körning. Det betyder att du kan exponera komponenter, moduler eller till och med hela applikationer från ett bygge (värden) till ett annat (fjärren). Detta underlättar byggandet av micro-frontends där varje micro-frontend är ett separat Webpack-bygge.

Hur det fungerar:

1. Varje micro-frontend byggs som ett separat Webpack-projekt.
2. En micro-frontend utses till värdapplikation.
3. Värdapplikationen definierar vilka moduler den vill konsumera från de fjärrstyrda micro-frontends.
4. De fjärrstyrda micro-frontends definierar vilka moduler de vill exponera för värdapplikationen.
5. Vid körning laddar värdapplikationen de exponerade modulerna från de fjärrstyrda micro-frontends efter behov.

Exempel (Module Federation):

Anta en host-app och en remote-app.

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'], }), ], };

I det här exemplet konsumerar host-applikationen komponenten Button från remote-applikationen. Alternativet shared säkerställer att båda applikationerna använder samma version av react och react-dom.

Fördelar:

• Decentraliserad arkitektur. Varje micro-frontend är oberoende och kan utvecklas och distribueras separat.
• Koddelning. Module Federation låter dig dela kod mellan olika applikationer vid körning.
• Lazy loading. Moduler laddas endast när de behövs, vilket förbättrar prestandan.

Nackdelar:

• Mer komplex att ställa in och konfigurera än single-spa.
• Kräver noggrann hantering av delade beroenden för att undvika versionskonflikter.

3. Web Components

Web Components är en uppsättning webbstandarder som låter dig skapa återanvändbara anpassade HTML-element. Dessa komponenter kan användas i alla webbapplikationer, oavsett vilket ramverk som används. Detta gör dem till ett naturligt val för micro-frontend-arkitekturer, eftersom de tillhandahåller ett teknikagnostiskt sätt att bygga och dela UI-komponenter.

Hur det fungerar:

1. Varje micro-frontend exponerar sitt UI som en uppsättning Web Components.
2. Huvudapplikationen (eller en annan micro-frontend) konsumerar dessa Web Components genom att importera dem och använda dem i sin HTML.
3. Web Components hanterar sin egen rendering och logik.

Exempel (Web Components):

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 (huvudapplikation):

Main Application

I det här exemplet definierar filen micro-frontend-a.js en Web Component som heter micro-frontend-a. Filen index.html importerar den här filen och använder Web Component i sin HTML. Webbläsaren kommer att rendera Web Component och visa "Hello from Micro-Frontend A!".

Fördelar:

• Teknikagnostisk. Web Components kan användas med alla ramverk eller inget ramverk alls.
• Återanvändbarhet. Web Components kan enkelt återanvändas i olika applikationer.
• Inkapsling. Web Components inkapslar sina egna stilar och logik, vilket förhindrar konflikter med andra delar av applikationen.

Nackdelar:

• Kan vara mer verbose att implementera än andra metoder.
• Kan kräva polyfills för att stödja äldre webbläsare.

4. Iframes

Iframes (Inline Frames) är ett äldre men fortfarande gångbart alternativ för att isolera micro-frontends. Varje micro-frontend körs inom sin egen iframe, vilket ger en hög grad av isolering. Kommunikation mellan iframes kan uppnås med hjälp av postMessage API.

Hur det fungerar:

1. Varje micro-frontend distribueras som en separat webbapplikation.
2. Huvudapplikationen inkluderar varje micro-frontend i en iframe.
3. Kommunikation mellan huvudapplikationen och micro-frontends sker med hjälp av postMessage API.

Exempel (Iframes):

index.html (huvudapplikation):

Main Application

I det här exemplet innehåller filen index.html två iframes, som vardera pekar på en annan micro-frontend.

Fördelar:

• Hög grad av isolering. Micro-frontends är helt isolerade från varandra, vilket förhindrar konflikter.
• Lätt att implementera. Iframes är en enkel och väl förstådd teknik.

Nackdelar:

• Kan vara svårt att kommunicera mellan iframes.
• Kan ha prestandaproblem på grund av overheaden med flera iframes.
• Dålig användarupplevelse på grund av bristen på sömlös integration.

Tillståndshantering över Micro-Frontends

Att hantera tillstånd över micro-frontends är en kritisk aspekt av korsapplikationsnavigation. Flera strategier kan användas:

• URL-baserat tillstånd: Koda tillstånd inom URL:en. Detta tillvägagångssätt gör applikationstillståndet delbart via URL:er och lätt att bokmärka.
• Centraliserad tillståndshantering (Redux, Vuex): Använda ett globalt tillståndshanteringsbibliotek för att dela tillstånd mellan micro-frontends. Detta är särskilt användbart för komplexa applikationer med betydande delat tillstånd.
• Anpassade händelser: Använda anpassade händelser för att kommunicera tillståndsändringar mellan micro-frontends. Detta tillvägagångssätt möjliggör lös koppling mellan micro-frontends.
• Webblagring (LocalStorage, SessionStorage): Lagra tillstånd i webblagring. Detta tillvägagångssätt är lämpligt för enkla tillstånd som inte behöver delas över alla micro-frontends. Var dock uppmärksam på säkerhetsaspekter när du lagrar känsliga data.

Autentisering och auktorisering

Autentisering och auktorisering är avgörande aspekter av alla webbapplikationer, och de blir ännu viktigare i en micro-frontend-arkitektur. Vanliga metoder inkluderar:

• Centraliserad autentiseringstjänst: En dedikerad tjänst hanterar användarautentisering och utfärdar tokens (t.ex. JWT). Micro-frontends kan sedan validera dessa tokens för att avgöra användarauktorisering.
• Delad autentiseringsmodul: En delad modul ansvarar för att hantera autentiseringslogik. Den här modulen kan användas av alla micro-frontends.
• Kantautentisering: Autentisering hanteras vid nätverkets kant (t.ex. med hjälp av en omvänd proxy eller API-gateway). Detta tillvägagångssätt kan förenkla autentiseringslogiken i micro-frontends.

Bästa praxis för Micro-Frontend Routing

Här är några bästa praxis att tänka på när du implementerar micro-frontend routing:

• Håll det enkelt: Välj den enklaste routingstrategin som uppfyller dina behov.
• Koppla bort Micro-Frontends: Minimera beroenden mellan micro-frontends för att främja oberoende utveckling och distribution.
• Använd en konsekvent URL-struktur: Behåll en konsekvent URL-struktur över alla micro-frontends för att förbättra användarupplevelsen och SEO.
• Implementera Lazy Loading: Ladda micro-frontends endast när de behövs för att förbättra prestandan.
• Övervaka prestanda: Övervaka regelbundet prestandan för din micro-frontend-applikation för att identifiera och åtgärda eventuella flaskhalsar.
• Etablera tydliga kommunikationskanaler: Se till att team som arbetar med olika micro-frontends har tydliga kommunikationskanaler för att samordna utvecklingsinsatser och lösa eventuella integrationsproblem.
• Implementera robust felhantering: Implementera robust felhantering för att hantera fel i enskilda micro-frontends på ett smidigt sätt och förhindra att de påverkar hela applikationen.
• Automatiserad testning: Implementera omfattande automatiserad testning, inklusive enhetstester, integrationstester och end-to-end-tester, för att säkerställa kvaliteten och stabiliteten i din micro-frontend-applikation.

Slutsats

Micro-frontend routing är en komplex men väsentlig aspekt av att bygga skalbara och underhållbara webbapplikationer. Genom att noggrant överväga de olika routingstrategierna och bästa praxis som beskrivs i den här artikeln kan du skapa en sömlös och användarvänlig upplevelse för dina användare. Att välja rätt tillvägagångssätt, oavsett om det är en centraliserad router som Single-Spa, Module Federation, Web Components eller till och med Iframes, beror på dina specifika behov och prioriteringar. Kom ihåg att prioritera bortkoppling, konsekventa URL-strukturer och prestandaoptimering. Genom att implementera en väl utformad routingstrategi kan du frigöra den fulla potentialen i micro-frontend-arkitekturen och bygga verkligt exceptionella webbapplikationer för en global publik.