JavaScript Module Federation: เจาะลึกการแก้ไข Dependency ณ เวลาทำงาน (Runtime Dependency Resolution)

Module Federation ซึ่งเป็นฟีเจอร์ที่เปิดตัวใน Webpack 5 ได้ปฏิวัติวิธีการสร้างสถาปัตยกรรมแบบ micro-frontend โดยอนุญาตให้แอปพลิเคชัน (หรือส่วนของแอปพลิเคชัน) ที่คอมไพล์และปรับใช้แยกกัน สามารถแบ่งปันโค้ดและ dependency กันได้ ณ เวลาทำงาน (runtime) แม้ว่าแนวคิดหลักจะค่อนข้างตรงไปตรงมา แต่การทำความเข้าใจความซับซ้อนของ การแก้ไข dependency ณ เวลาทำงาน นั้นเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการสร้างระบบที่แข็งแกร่ง ขยายขนาดได้ และดูแลรักษาง่าย คู่มือฉบับสมบูรณ์นี้จะเจาะลึกเกี่ยวกับการแก้ไข dependency ณ เวลาทำงานใน Module Federation โดยสำรวจเทคนิคต่างๆ ความท้าทาย และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

ทำความเข้าใจการแก้ไข Dependency ณ เวลาทำงาน

การพัฒนาแอปพลิเคชัน JavaScript แบบดั้งเดิมมักอาศัยการรวม dependency ทั้งหมดไว้ใน bundle เดียวที่เป็น monolithic อย่างไรก็ตาม Module Federation อนุญาตให้แอปพลิเคชันสามารถใช้งานโมดูลจากแอปพลิเคชันอื่น (remote modules) ณ เวลาทำงานได้ สิ่งนี้ทำให้เกิดความต้องการกลไกในการแก้ไข dependency เหล่านี้แบบไดนามิก การแก้ไข dependency ณ เวลาทำงานคือกระบวนการในการระบุ ตำแหน่ง และโหลด dependency ที่จำเป็นเมื่อมีการร้องขอโมดูลในระหว่างการทำงานของแอปพลิเคชัน

ลองพิจารณาสถานการณ์ที่คุณมี micro-frontend สองตัวคือ ProductCatalog และ ShoppingCart ProductCatalog อาจเปิดเผยคอมโพเนนต์ที่เรียกว่า ProductCard ซึ่ง ShoppingCart ต้องการใช้เพื่อแสดงรายการสินค้าในตะกร้า ด้วย Module Federation ShoppingCart สามารถโหลดคอมโพเนนต์ ProductCard จาก ProductCatalog แบบไดนามิก ณ เวลาทำงานได้ กลไกการแก้ไข dependency ณ เวลาทำงานจะทำให้แน่ใจว่า dependency ทั้งหมดที่ ProductCard ต้องการ (เช่น ไลบรารี UI, ฟังก์ชันยูทิลิตี้) จะถูกโหลดอย่างถูกต้องเช่นกัน

แนวคิดและส่วนประกอบหลัก

ก่อนที่จะลงลึกถึงเทคนิคต่างๆ เรามาทำความเข้าใจแนวคิดหลักบางประการกันก่อน:

• Host: แอปพลิเคชันที่บริโภค remote modules ในตัวอย่างของเรา ShoppingCart คือ host
• Remote: แอปพลิเคชันที่เปิดเผยโมดูลเพื่อให้แอปพลิเคชันอื่นบริโภค ในตัวอย่างของเรา ProductCatalog คือ remote
• Shared Scope: กลไกสำหรับแบ่งปัน dependency ระหว่าง host และ remotes เพื่อให้แน่ใจว่าทั้งสองแอปพลิเคชันใช้ dependency เวอร์ชันเดียวกัน ป้องกันความขัดแย้ง
• Remote Entry: ไฟล์ (โดยปกติคือไฟล์ JavaScript) ที่เปิดเผยรายการโมดูลที่พร้อมให้บริโภคจากแอปพลิเคชัน remote
• Webpack's `ModuleFederationPlugin`: ปลั๊กอินหลักที่เปิดใช้งาน Module Federation ซึ่งจะกำหนดค่าแอปพลิเคชัน host และ remote, กำหนด shared scopes และจัดการการโหลด remote modules

เทคนิคสำหรับการแก้ไข Dependency ณ เวลาทำงาน

มีเทคนิคหลายอย่างที่สามารถใช้ในการแก้ไข dependency ณ เวลาทำงานใน Module Federation การเลือกใช้เทคนิคขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันและความซับซ้อนของ dependency ของคุณ

1. การแชร์ Dependency แบบโดยนัย (Implicit Dependency Sharing)

วิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้ตัวเลือก `shared` ในการกำหนดค่า `ModuleFederationPlugin` ตัวเลือกนี้ช่วยให้คุณสามารถระบุรายการ dependency ที่ควรจะแชร์ระหว่าง host และ remotes ได้ Webpack จะจัดการเรื่องเวอร์ชันและการโหลด dependency ที่แชร์เหล่านี้โดยอัตโนมัติ

ตัวอย่าง:

ทั้งใน ProductCatalog (remote) และ ShoppingCart (host) คุณอาจมีการกำหนดค่าดังต่อไปนี้:

  
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... other configuration
      shared: {
        react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        // ... other shared dependencies
      },
    })
  

ในตัวอย่างนี้ `react` และ `react-dom` ถูกกำหนดค่าเป็น dependency ที่แชร์ร่วมกัน ตัวเลือก `singleton: true` ทำให้แน่ใจว่าจะมีการโหลด dependency แต่ละตัวเพียงอินสแตนซ์เดียวเพื่อป้องกันความขัดแย้ง ตัวเลือก `eager: true` จะโหลด dependency ล่วงหน้า ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้ในบางกรณี และ `requiredVersion` จะระบุเวอร์ชันขั้นต่ำของ dependency ที่ต้องการ

ข้อดี:

• ใช้งานง่าย
• Webpack จัดการเรื่องเวอร์ชันและการโหลดโดยอัตโนมัติ

ข้อเสีย:

• อาจทำให้เกิดการโหลด dependency ที่ไม่จำเป็น หากไม่ใช่ทุก remote ที่ต้องการ dependency เดียวกัน
• ต้องการการวางแผนและการประสานงานอย่างรอบคอบเพื่อให้แน่ใจว่าทุกแอปพลิเคชันใช้เวอร์ชันของ dependency ที่แชร์ร่วมกันที่เข้ากันได้

2. การโหลด Dependency อย่างชัดเจนด้วย `import()`

เพื่อการควบคุมการโหลด dependency ที่ละเอียดยิ่งขึ้น คุณสามารถใช้ฟังก์ชัน `import()` เพื่อโหลด remote modules แบบไดนามิกได้ ซึ่งช่วยให้คุณโหลด dependency เฉพาะเมื่อจำเป็นต้องใช้เท่านั้น

ตัวอย่าง:

ใน ShoppingCart (host) คุณอาจมีโค้ดดังต่อไปนี้:

  
    async function loadProductCard() {
      try {
        const ProductCard = await import('ProductCatalog/ProductCard');
        // Use the ProductCard component
        return ProductCard;
      } catch (error) {
        console.error('Failed to load ProductCard', error);
        // Handle the error gracefully
        return null;
      }
    }

    loadProductCard();
  

โค้ดนี้ใช้ `import('ProductCatalog/ProductCard')` เพื่อโหลดคอมโพเนนต์ ProductCard จาก remote ProductCatalog คีย์เวิร์ด `await` ทำให้แน่ใจว่าคอมโพเนนต์จะถูกโหลดก่อนที่จะถูกใช้งาน บล็อก `try...catch` จัดการกับข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการโหลด

ข้อดี:

• ควบคุมการโหลด dependency ได้มากขึ้น
• ลดปริมาณโค้ดที่ต้องโหลดล่วงหน้า
• อนุญาตให้มีการโหลด dependency แบบ lazy loading

ข้อเสีย:

• ต้องใช้โค้ดในการ implement มากขึ้น
• อาจเกิดความล่าช้า (latency) หาก dependency ถูกโหลดช้าเกินไป
• ต้องการการจัดการข้อผิดพลาดอย่างรอบคอบเพื่อป้องกันไม่ให้แอปพลิเคชันล่ม

3. การจัดการเวอร์ชันและ Semantic Versioning

แง่มุมที่สำคัญของการแก้ไข dependency ณ เวลาทำงานคือการจัดการเวอร์ชันต่างๆ ของ dependency ที่ใช้ร่วมกัน Semantic Versioning (SemVer) เป็นวิธีมาตรฐานในการระบุความเข้ากันได้ระหว่างเวอร์ชันต่างๆ ของ dependency

ในการกำหนดค่า `shared` ของ `ModuleFederationPlugin` คุณสามารถใช้ช่วงของ SemVer เพื่อระบุเวอร์ชันที่ยอมรับได้ของ dependency ตัวอย่างเช่น `requiredVersion: '^17.0.0'` ระบุว่าแอปพลิเคชันต้องการ React เวอร์ชันที่มากกว่าหรือเท่ากับ 17.0.0 แต่น้อยกว่า 18.0.0

ปลั๊กอิน Module Federation ของ Webpack จะแก้ไขเวอร์ชันที่เหมาะสมของ dependency โดยอัตโนมัติตามช่วง SemVer ที่ระบุใน host และ remotes หากไม่พบเวอร์ชันที่เข้ากันได้ จะเกิดข้อผิดพลาดขึ้น

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการจัดการเวอร์ชัน:

• ใช้ช่วง SemVer เพื่อระบุเวอร์ชันที่ยอมรับได้ของ dependency
• อัปเดต dependency ให้เป็นปัจจุบันอยู่เสมอเพื่อรับประโยชน์จากการแก้ไขข้อบกพร่องและการปรับปรุงประสิทธิภาพ
• ทดสอบแอปพลิเคชันของคุณอย่างละเอียดหลังจากการอัปเกรด dependency
• พิจารณาใช้เครื่องมืออย่าง npm-check-updates เพื่อช่วยจัดการ dependency

4. การจัดการกับ Dependency แบบ Asynchronous

dependency บางตัวอาจเป็นแบบ asynchronous ซึ่งหมายความว่าต้องใช้เวลาเพิ่มเติมในการโหลดและเริ่มต้น ตัวอย่างเช่น dependency อาจต้องดึงข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ระยะไกลหรือทำการคำนวณที่ซับซ้อน

เมื่อต้องจัดการกับ dependency แบบ asynchronous สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่า dependency นั้นได้เริ่มต้นการทำงานอย่างสมบูรณ์แล้วก่อนที่จะใช้งาน คุณสามารถใช้ `async/await` หรือ Promises เพื่อจัดการกับการโหลดและการเริ่มต้นแบบ asynchronous

ตัวอย่าง:

  
    async function initializeDependency() {
      try {
        const dependency = await import('my-async-dependency');
        await dependency.initialize(); // Assuming the dependency has an initialize() method
        return dependency;
      } catch (error) {
        console.error('Failed to initialize dependency', error);
        // Handle the error gracefully
        return null;
      }
    }

    async function useDependency() {
      const myDependency = await initializeDependency();
      if (myDependency) {
        // Use the dependency
        myDependency.doSomething();
      }
    }

    useDependency();
  

โค้ดนี้จะโหลด dependency แบบ asynchronous ก่อนโดยใช้ `import()` จากนั้นเรียกใช้เมธอด `initialize()` บน dependency เพื่อให้แน่ใจว่ามันได้เริ่มต้นการทำงานอย่างสมบูรณ์แล้ว สุดท้ายจึงใช้ dependency นั้นเพื่อทำงานบางอย่าง

5. สถานการณ์ขั้นสูง: ความไม่ตรงกันของเวอร์ชัน Dependency และกลยุทธ์การแก้ไข

ในสถาปัตยกรรม micro-frontend ที่ซับซ้อน เป็นเรื่องปกติที่จะพบกับสถานการณ์ที่ micro-frontend ต่างๆ ต้องการ dependency เดียวกันแต่คนละเวอร์ชัน ซึ่งอาจนำไปสู่ความขัดแย้งของ dependency และข้อผิดพลาดขณะทำงานได้ มีหลายกลยุทธ์ที่สามารถนำมาใช้เพื่อจัดการกับความท้าทายเหล่านี้:

• Versioning Aliases: สร้าง Aliases ในการกำหนดค่า Webpack เพื่อจับคู่ความต้องการเวอร์ชันที่แตกต่างกันไปยังเวอร์ชันเดียวที่เข้ากันได้ วิธีนี้ต้องการการทดสอบอย่างรอบคอบเพื่อรับรองความเข้ากันได้
• Shadow DOM: ห่อหุ้มแต่ละ micro-frontend ไว้ใน Shadow DOM เพื่อแยก dependency ของมัน วิธีนี้ช่วยป้องกันความขัดแย้ง แต่อาจเพิ่มความซับซ้อนในการสื่อสารและการจัดสไตล์
• Dependency Isolation: สร้างตรรกะการแก้ไข dependency แบบกำหนดเองเพื่อโหลด dependency เวอร์ชันต่างๆ ตามบริบท นี่เป็นแนวทางที่ซับซ้อนที่สุด แต่ให้ความยืดหยุ่นสูงสุด

ตัวอย่าง: Versioning Aliases

สมมติว่า Microfrontend A ต้องการ React เวอร์ชัน 16 และ Microfrontend B ต้องการ React เวอร์ชัน 17 การกำหนดค่า webpack แบบง่ายๆ สำหรับ Microfrontend A อาจมีลักษณะดังนี้:

  
    resolve: {
        alias: {
            'react': path.resolve(__dirname, 'node_modules/react-16') //Assuming React 16 is available in this project
        }
    }
  

และในทำนองเดียวกันสำหรับ Microfrontend B:

  
    resolve: {
        alias: {
            'react': path.resolve(__dirname, 'node_modules/react-17') //Assuming React 17 is available in this project
        }
    }
  

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับ Versioning Aliases: แนวทางนี้ต้องการการทดสอบอย่างเข้มงวด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอมโพเนนต์จาก micro-frontend ที่แตกต่างกันทำงานร่วมกันได้อย่างถูกต้อง แม้จะใช้ dependency ที่ใช้ร่วมกันคนละเวอร์ชันเล็กน้อยก็ตาม

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการจัดการ Dependency ใน Module Federation

ต่อไปนี้คือแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการจัดการ dependency ในสภาพแวดล้อม Module Federation:

• ลดจำนวน Dependency ที่แชร์: แชร์เฉพาะ dependency ที่จำเป็นจริงๆ เท่านั้น การแชร์ dependency มากเกินไปอาจเพิ่มความซับซ้อนของแอปพลิเคชันและทำให้ดูแลรักษายากขึ้น
• ใช้ Semantic Versioning: ใช้ SemVer เพื่อระบุเวอร์ชันที่ยอมรับได้ของ dependency ซึ่งจะช่วยให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันของคุณเข้ากันได้กับ dependency เวอร์ชันต่างๆ
• อัปเดต Dependency ให้เป็นปัจจุบัน: อัปเดต dependency ให้เป็นปัจจุบันอยู่เสมอเพื่อรับประโยชน์จากการแก้ไขข้อบกพร่องและการปรับปรุงประสิทธิภาพ
• ทดสอบอย่างละเอียด: ทดสอบแอปพลิเคชันของคุณอย่างละเอียดหลังจากการเปลี่ยนแปลงใดๆ เกี่ยวกับ dependency
• ตรวจสอบ Dependency: ตรวจสอบ dependency เพื่อหาช่องโหว่ด้านความปลอดภัยและปัญหาด้านประสิทธิภาพ เครื่องมืออย่าง Snyk และ Dependabot สามารถช่วยในเรื่องนี้ได้
• กำหนดความเป็นเจ้าของที่ชัดเจน: กำหนดความเป็นเจ้าของที่ชัดเจนสำหรับ dependency ที่ใช้ร่วมกัน ซึ่งจะช่วยให้แน่ใจว่า dependency ได้รับการดูแลและอัปเดตอย่างเหมาะสม
• การจัดการ Dependency แบบรวมศูนย์: พิจารณาใช้ระบบการจัดการ dependency แบบรวมศูนย์เพื่อจัดการ dependency ทั่วทั้ง micro-frontend ทั้งหมด ซึ่งจะช่วยให้เกิดความสอดคล้องกันและป้องกันความขัดแย้ง เครื่องมืออย่าง private npm registry หรือระบบการจัดการ dependency แบบกำหนดเองจะมีประโยชน์
• จัดทำเอกสารทุกอย่าง: จัดทำเอกสาร dependency ที่ใช้ร่วมกันทั้งหมดและเวอร์ชันของมันอย่างชัดเจน ซึ่งจะช่วยให้นักพัฒนาเข้าใจ dependency และหลีกเลี่ยงความขัดแย้งได้

การดีบักและแก้ไขปัญหา

ปัญหาการแก้ไข dependency ณ เวลาทำงานอาจเป็นเรื่องท้าทายในการดีบัก นี่คือเคล็ดลับบางประการสำหรับการแก้ไขปัญหาทั่วไป:

• ตรวจสอบ Console: มองหาข้อความแสดงข้อผิดพลาดในคอนโซลของเบราว์เซอร์ ข้อความเหล่านี้สามารถให้เบาะแสเกี่ยวกับสาเหตุของปัญหาได้
• ใช้ Devtool ของ Webpack: ใช้ตัวเลือก devtool ของ Webpack เพื่อสร้าง source maps ซึ่งจะทำให้การดีบักโค้ดง่ายขึ้น
• ตรวจสอบ Network Traffic: ใช้เครื่องมือสำหรับนักพัฒนาของเบราว์เซอร์เพื่อตรวจสอบ network traffic ซึ่งจะช่วยให้คุณระบุได้ว่า dependency ใดกำลังถูกโหลดและเมื่อใด
• ใช้ Module Federation Visualizer: เครื่องมืออย่าง Module Federation Visualizer สามารถช่วยให้คุณเห็นภาพกราฟของ dependency และระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้
• ทำให้การกำหนดค่าง่ายขึ้น: ลองทำให้การกำหนดค่า Module Federation ง่ายลงเพื่อแยกแยะปัญหา
• ตรวจสอบเวอร์ชัน: ตรวจสอบว่าเวอร์ชันของ dependency ที่ใช้ร่วมกันเข้ากันได้ระหว่าง host และ remotes
• ล้างแคช: ล้างแคชของเบราว์เซอร์แล้วลองอีกครั้ง บางครั้ง dependency เวอร์ชันที่แคชไว้อาจทำให้เกิดปัญหาได้
• ศึกษาเอกสารประกอบ: อ้างอิงเอกสารประกอบของ Webpack สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Module Federation
• การสนับสนุนจากชุมชน: ใช้ประโยชน์จากแหล่งข้อมูลออนไลน์และฟอรัมของชุมชนเพื่อขอความช่วยเหลือ แพลตฟอร์มอย่าง Stack Overflow และ GitHub ให้คำแนะนำในการแก้ไขปัญหาที่มีค่า

ตัวอย่างการใช้งานจริงและกรณีศึกษา

องค์กรขนาดใหญ่หลายแห่งได้นำ Module Federation มาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการสร้างสถาปัตยกรรม micro-frontend ตัวอย่างเช่น:

• Spotify: ใช้ Module Federation ในการสร้างเว็บเพลเยอร์และแอปพลิเคชันเดสก์ท็อป
• Netflix: ใช้ Module Federation ในการสร้างส่วนติดต่อผู้ใช้
• IKEA: ใช้ Module Federation ในการสร้างแพลตฟอร์มอีคอมเมิร์ซ

บริษัทเหล่านี้รายงานถึงประโยชน์ที่สำคัญจากการใช้ Module Federation ซึ่งรวมถึง:

• ความเร็วในการพัฒนาที่ดีขึ้น
• ความสามารถในการขยายขนาดที่เพิ่มขึ้น
• ความซับซ้อนที่ลดลง
• ความสามารถในการบำรุงรักษาที่ดีขึ้น

ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาบริษัทอีคอมเมิร์ซระดับโลกที่ขายสินค้าในหลายภูมิภาค แต่ละภูมิภาคอาจมี micro-frontend ของตัวเองที่รับผิดชอบในการแสดงสินค้าในภาษาและสกุลเงินท้องถิ่น Module Federation ช่วยให้ micro-frontend เหล่านี้สามารถใช้คอมโพเนนต์และ dependency ร่วมกันได้ ในขณะที่ยังคงความเป็นอิสระและเอกเทศของตนเองไว้ ซึ่งสามารถลดเวลาในการพัฒนาลงได้อย่างมากและปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้โดยรวม

อนาคตของ Module Federation

Module Federation เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว การพัฒนาในอนาคตน่าจะรวมถึง:

• การรองรับ server-side rendering ที่ดีขึ้น
• ฟีเจอร์การจัดการ dependency ที่สูงขึ้น
• การผสานรวมกับเครื่องมือ build อื่นๆ ที่ดีขึ้น
• ฟีเจอร์ความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุง

เมื่อ Module Federation เติบโตขึ้น ก็มีแนวโน้มที่จะกลายเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมมากยิ่งขึ้นสำหรับการสร้างสถาปัตยกรรม micro-frontend

บทสรุป

การแก้ไข dependency ณ เวลาทำงานเป็นส่วนสำคัญของ Module Federation ด้วยการทำความเข้าใจเทคนิคต่างๆ และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด คุณจะสามารถสร้างสถาปัตยกรรม micro-frontend ที่แข็งแกร่ง ขยายขนาดได้ และดูแลรักษาง่าย แม้ว่าการตั้งค่าเริ่มต้นอาจต้องใช้เวลาในการเรียนรู้ แต่ประโยชน์ในระยะยาวของ Module Federation เช่น ความเร็วในการพัฒนาที่เพิ่มขึ้นและความซับซ้อนที่ลดลง ทำให้มันเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า จงเปิดรับธรรมชาติแบบไดนามิกของ Module Federation และสำรวจความสามารถของมันต่อไปในขณะที่มันพัฒนาขึ้น ขอให้สนุกกับการเขียนโค้ด!