JavaScript Module Federation: การจัดการ Version Conflicts ด้วยกลยุทธ์การแก้ไขปัญหา

JavaScript Module Federation เป็นฟีเจอร์ที่ทรงพลังของ webpack ที่ช่วยให้คุณสามารถแชร์โค้ดระหว่างแอปพลิเคชัน JavaScript ที่ปรับใช้ (deploy) อย่างอิสระต่อกันได้ สิ่งนี้ช่วยให้สามารถสร้างสถาปัตยกรรมแบบ micro frontend ซึ่งทีมต่างๆ สามารถเป็นเจ้าของและปรับใช้แต่ละส่วนของแอปพลิเคชันขนาดใหญ่ได้ อย่างไรก็ตาม ลักษณะการกระจายตัวนี้ก่อให้เกิดโอกาสที่จะเกิดข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชัน (version conflicts) ระหว่าง dependency ที่ใช้ร่วมกัน บทความนี้จะสำรวจสาเหตุของข้อขัดแย้งเหล่านี้และนำเสนอกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการแก้ไข

ทำความเข้าใจ Version Conflicts ใน Module Federation

ในการตั้งค่า Module Federation แอปพลิเคชันต่างๆ (hosts และ remotes) อาจต้องพึ่งพาไลบรารีเดียวกัน (เช่น React, Lodash) เมื่อแอปพลิเคชันเหล่านี้ได้รับการพัฒนาและปรับใช้อย่างอิสระ พวกเขาอาจใช้ไลบรารีที่ใช้ร่วมกันเหล่านี้ในเวอร์ชันที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดขณะรันไทม์หรือพฤติกรรมที่ไม่คาดคิดหากแอปพลิเคชัน host และ remote พยายามใช้ไลบรารีเดียวกันในเวอร์ชันที่เข้ากันไม่ได้ นี่คือรายละเอียดของสาเหตุที่พบบ่อย:

• ความต้องการเวอร์ชันที่แตกต่างกัน: แต่ละแอปพลิเคชันอาจระบุช่วงเวอร์ชันที่แตกต่างกันสำหรับ dependency ที่ใช้ร่วมกันในไฟล์ package.json ของตน ตัวอย่างเช่น แอปพลิเคชันหนึ่งอาจต้องการ react: ^16.0.0 ในขณะที่อีกแอปพลิเคชันหนึ่งต้องการ react: ^17.0.0
• Transitive Dependencies: แม้ว่า dependency ระดับบนสุดจะสอดคล้องกัน แต่ transitive dependencies (dependency ของ dependency) ก็สามารถทำให้เกิดข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันได้
• กระบวนการ Build ที่ไม่สอดคล้องกัน: การกำหนดค่าการ build หรือเครื่องมือ build ที่แตกต่างกันอาจนำไปสู่การรวมไลบรารีที่ใช้ร่วมกันในเวอร์ชันที่แตกต่างกันใน bundle สุดท้าย
• การโหลดแบบ Asynchronous: Module Federation มักเกี่ยวข้องกับการโหลด remote modules แบบ asynchronous หากแอปพลิเคชัน host โหลด remote module ที่ต้องพึ่งพาไลบรารีที่ใช้ร่วมกันในเวอร์ชันที่แตกต่างกัน ข้อขัดแย้งอาจเกิดขึ้นเมื่อ remote module พยายามเข้าถึงไลบรารีที่ใช้ร่วมกันนั้น

ตัวอย่างสถานการณ์

ลองจินตนาการว่าคุณมีสองแอปพลิเคชัน:

• Host Application (App A): ใช้ React เวอร์ชัน 17.0.2
• Remote Application (App B): ใช้ React เวอร์ชัน 16.8.0

App A เรียกใช้ App B เป็น remote module เมื่อ App A พยายามที่จะ render component จาก App B ซึ่งต้องพึ่งพาฟีเจอร์ของ React 16.8.0 อาจพบข้อผิดพลาดหรือพฤติกรรมที่ไม่คาดคิดเนื่องจาก App A กำลังทำงานบน React 17.0.2

กลยุทธ์ในการแก้ไข Version Conflicts

มีกลยุทธ์หลายอย่างที่สามารถนำมาใช้เพื่อแก้ไขข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันใน Module Federation แนวทางที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันของคุณและลักษณะของข้อขัดแย้ง

1. การแชร์ Dependencies อย่างชัดเจน

ขั้นตอนพื้นฐานที่สุดคือการประกาศอย่างชัดเจนว่า dependency ใดควรถูกแชร์ระหว่างแอปพลิเคชัน host และ remote ซึ่งทำได้โดยใช้ตัวเลือก shared ในการกำหนดค่า webpack สำหรับทั้ง host และ remotes

// webpack.config.js (Host and Remote)
module.exports = {
  // ... other configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... other configurations
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // or a more specific version range
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // other shared dependencies
      },
    }),
  ],
};

มาดูรายละเอียดของตัวเลือกการกำหนดค่า shared:

• singleton: true: สิ่งนี้ทำให้แน่ใจว่ามีการใช้ shared module เพียงอินสแตนซ์เดียวในทุกแอปพลิเคชัน ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับไลบรารีเช่น React ที่การมีหลายอินสแตนซ์อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาด การตั้งค่านี้เป็น true จะทำให้ Module Federation โยนข้อผิดพลาดหากเวอร์ชันต่างๆ ของ shared module เข้ากันไม่ได้
• eager: true: โดยค่าเริ่มต้น shared modules จะถูกโหลดแบบ lazy การตั้งค่า eager เป็น true จะบังคับให้ shared module ถูกโหลดทันที ซึ่งสามารถช่วยป้องกันข้อผิดพลาดขณะรันไทม์ที่เกิดจากข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชัน
• requiredVersion: '^17.0.0': สิ่งนี้ระบุเวอร์ชันขั้นต่ำของ shared module ที่ต้องการ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถบังคับความเข้ากันได้ของเวอร์ชันระหว่างแอปพลิเคชันได้ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้ช่วงเวอร์ชันที่เฉพาะเจาะจง (เช่น ^17.0.0 หรือ >=17.0.0 <18.0.0) แทนที่จะเป็นหมายเลขเวอร์ชันเดียวเพื่ออนุญาตให้อัปเดตแพตช์ได้ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในองค์กรขนาดใหญ่ที่หลายทีมอาจใช้ dependency เดียวกันในเวอร์ชันแพตช์ที่แตกต่างกัน

2. Semantic Versioning (SemVer) และ Version Ranges

การยึดมั่นในหลักการ Semantic Versioning (SemVer) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดการ dependency อย่างมีประสิทธิภาพ SemVer ใช้หมายเลขเวอร์ชันสามส่วน (MAJOR.MINOR.PATCH) และกำหนดกฎสำหรับการเพิ่มแต่ละส่วน:

• MAJOR: เพิ่มขึ้นเมื่อคุณทำการเปลี่ยนแปลง API ที่เข้ากันไม่ได้
• MINOR: เพิ่มขึ้นเมื่อคุณเพิ่มฟังก์ชันการทำงานในลักษณะที่เข้ากันได้กับเวอร์ชันเก่า
• PATCH: เพิ่มขึ้นเมื่อคุณทำการแก้ไขข้อบกพร่องที่เข้ากันได้กับเวอร์ชันเก่า

เมื่อระบุความต้องการเวอร์ชันในไฟล์ package.json ของคุณหรือในการกำหนดค่า shared ให้ใช้ช่วงเวอร์ชัน (เช่น ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2) เพื่ออนุญาตการอัปเดตที่เข้ากันได้ในขณะที่หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงที่อาจทำให้ระบบเสียหาย นี่คือการทบทวนตัวดำเนินการช่วงเวอร์ชันที่พบบ่อย:

• ^ (Caret): อนุญาตการอัปเดตที่ไม่แก้ไขตัวเลขที่ไม่ใช่ศูนย์ตัวแรกสุด ตัวอย่างเช่น ^1.2.3 อนุญาตเวอร์ชัน 1.2.4, 1.3.0 แต่ไม่ใช่ 2.0.0 ส่วน ^0.2.3 อนุญาตเวอร์ชัน 0.2.4 แต่ไม่ใช่ 0.3.0
• ~ (Tilde): อนุญาตการอัปเดตแพตช์ ตัวอย่างเช่น ~1.2.3 อนุญาตเวอร์ชัน 1.2.4 แต่ไม่ใช่ 1.3.0
• >=: มากกว่าหรือเท่ากับ
• <=: น้อยกว่าหรือเท่ากับ
• >: มากกว่า
• <: น้อยกว่า
• =: เท่ากับพอดี
• *: เวอร์ชันใดก็ได้ หลีกเลี่ยงการใช้ * ใน production เพราะอาจนำไปสู่พฤติกรรมที่คาดเดาไม่ได้

3. Dependency Deduplication

เครื่องมือเช่น npm dedupe หรือ yarn dedupe สามารถช่วยระบุและลบ dependency ที่ซ้ำซ้อนในไดเรกทอรี node_modules ของคุณได้ สิ่งนี้สามารถลดโอกาสที่จะเกิดข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันโดยทำให้แน่ใจว่ามีการติดตั้ง dependency แต่ละตัวเพียงเวอร์ชันเดียว

รันคำสั่งเหล่านี้ในไดเรกทอรีโปรเจกต์ของคุณ:

npm dedupe
yarn dedupe

4. การใช้การกำหนดค่าการแชร์ขั้นสูงของ Module Federation

Module Federation มีตัวเลือกขั้นสูงเพิ่มเติมสำหรับการกำหนดค่า shared dependencies ตัวเลือกเหล่านี้ช่วยให้คุณสามารถปรับแต่งวิธีการแชร์และแก้ไข dependency ได้อย่างละเอียด

• version: ระบุเวอร์ชันที่แน่นอนของ shared module
• import: ระบุพาธไปยังโมดูลที่จะแชร์
• shareKey: ช่วยให้คุณใช้คีย์ที่แตกต่างกันสำหรับการแชร์โมดูล ซึ่งมีประโยชน์หากคุณมีโมดูลเดียวกันหลายเวอร์ชันที่ต้องแชร์ภายใต้ชื่อที่แตกต่างกัน
• shareScope: ระบุขอบเขตที่จะแชร์โมดูล
• strictVersion: หากตั้งค่าเป็น true, Module Federation จะโยนข้อผิดพลาดหากเวอร์ชันของ shared module ไม่ตรงกับเวอร์ชันที่ระบุอย่างแน่นอน

นี่คือตัวอย่างการใช้ตัวเลือก shareKey และ import:

// webpack.config.js (Host and Remote)
module.exports = {
  // ... other configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... other configurations
      shared: {
        react16: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^16.0.0',
        },
        react17: {
          import: 'react',
          shareKey: 'react',
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

ในตัวอย่างนี้ ทั้ง React 16 และ React 17 ถูกแชร์ภายใต้ shareKey เดียวกัน ('react') ซึ่งช่วยให้แอปพลิเคชัน host และ remote สามารถใช้ React เวอร์ชันต่างๆ ได้โดยไม่ทำให้เกิดข้อขัดแย้ง อย่างไรก็ตาม ควรใช้แนวทางนี้ด้วยความระมัดระวังเนื่องจากอาจทำให้ขนาด bundle ใหญ่ขึ้นและอาจเกิดปัญหาระหว่างรันไทม์หาก React เวอร์ชันต่างๆ เข้ากันไม่ได้จริงๆ โดยปกติแล้ว การกำหนดมาตรฐานให้ใช้ React เวอร์ชันเดียวในทุก micro frontends จะดีกว่า

5. การใช้ระบบจัดการ Dependency แบบรวมศูนย์

สำหรับองค์กรขนาดใหญ่ที่มีหลายทีมทำงานกับ micro frontends ระบบจัดการ dependency แบบรวมศูนย์อาจมีค่าอย่างยิ่ง ระบบนี้สามารถใช้เพื่อกำหนดและบังคับใช้ข้อกำหนดเวอร์ชันที่สอดคล้องกันสำหรับ shared dependencies เครื่องมือเช่น pnpm (ด้วยกลยุทธ์ node_modules ที่ใช้ร่วมกัน) หรือโซลูชันที่กำหนดเองสามารถช่วยให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันทั้งหมดใช้ไลบรารีที่ใช้ร่วมกันในเวอร์ชันที่เข้ากันได้

ตัวอย่าง: pnpm

pnpm ใช้ระบบไฟล์แบบ content-addressable เพื่อจัดเก็บแพ็คเกจ เมื่อคุณติดตั้งแพ็คเกจ pnpm จะสร้าง hard link ไปยังแพ็คเกจใน store ของมัน ซึ่งหมายความว่าหลายโปรเจกต์สามารถแชร์แพ็คเกจเดียวกันได้โดยไม่ต้องทำซ้ำไฟล์ ซึ่งสามารถประหยัดพื้นที่ดิสก์และเพิ่มความเร็วในการติดตั้ง ที่สำคัญกว่านั้นคือช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสอดคล้องกันในทุกโปรเจกต์

เพื่อบังคับใช้เวอร์ชันที่สอดคล้องกันด้วย pnpm คุณสามารถใช้ไฟล์ pnpmfile.js ได้ ไฟล์นี้ช่วยให้คุณสามารถแก้ไข dependency ของโปรเจกต์ของคุณก่อนที่จะติดตั้ง ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้มันเพื่อแทนที่เวอร์ชันของ shared dependencies เพื่อให้แน่ใจว่าทุกโปรเจกต์ใช้เวอร์ชันเดียวกัน

// pnpmfile.js
module.exports = {
  hooks: {
    readPackage(pkg) {
      if (pkg.dependencies && pkg.dependencies.react) {
        pkg.dependencies.react = '^17.0.0';
      }
      if (pkg.devDependencies && pkg.devDependencies.react) {
        pkg.devDependencies.react = '^17.0.0';
      }
      return pkg;
    },
  },
};

6. การตรวจสอบเวอร์ชันขณะรันไทม์และ Fallbacks

ในบางกรณี อาจเป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันโดยสิ้นเชิงในเวลา build ในสถานการณ์เหล่านี้ คุณสามารถใช้การตรวจสอบเวอร์ชันขณะรันไทม์และ fallbacks ได้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบเวอร์ชันของไลบรารีที่ใช้ร่วมกันขณะรันไทม์และจัดเตรียมเส้นทางโค้ดทางเลือกหากเวอร์ชันเข้ากันไม่ได้ สิ่งนี้อาจซับซ้อนและเพิ่มภาระงาน แต่ก็อาจเป็นกลยุทธ์ที่จำเป็นในบางสถานการณ์

// Example: Runtime version check
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // Use React 16 specific code
    return <div>React 16 Component</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // Use React 17 specific code
    return <div>React 17 Component</div>;
  } else {
    // Provide a fallback
    return <div>Unsupported React version</div>;
  }
}

export default MyComponent;

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ:

• ผลกระทบต่อประสิทธิภาพ: การตรวจสอบขณะรันไทม์เพิ่มภาระงาน ควรใช้อย่างประหยัด
• ความซับซ้อน: การจัดการเส้นทางโค้ดหลายเส้นทางสามารถเพิ่มความซับซ้อนของโค้ดและภาระการบำรุงรักษา
• การทดสอบ: ทดสอบเส้นทางโค้ดทั้งหมดอย่างละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันทำงานได้อย่างถูกต้องกับไลบรารีที่ใช้ร่วมกันในเวอร์ชันต่างๆ

7. การทดสอบและ Continuous Integration

การทดสอบที่ครอบคลุมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการระบุและแก้ไขข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชัน ใช้ integration tests ที่จำลองการทำงานร่วมกันระหว่างแอปพลิเคชัน host และ remote การทดสอบเหล่านี้ควรครอบคลุมสถานการณ์ต่างๆ รวมถึงไลบรารีที่ใช้ร่วมกันในเวอร์ชันต่างๆ ระบบ Continuous Integration (CI) ที่แข็งแกร่งควรรันการทดสอบเหล่านี้โดยอัตโนมัติทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงโค้ด ซึ่งช่วยในการตรวจจับข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันตั้งแต่เนิ่นๆ ในกระบวนการพัฒนา

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับ CI Pipeline:

• รันการทดสอบด้วย dependency เวอร์ชันต่างๆ: กำหนดค่า CI pipeline ของคุณให้รันการทดสอบด้วย shared dependencies เวอร์ชันต่างๆ ซึ่งจะช่วยให้คุณระบุปัญหาความเข้ากันได้ก่อนที่จะถึงขั้น production
• การอัปเดต Dependency อัตโนมัติ: ใช้เครื่องมือเช่น Renovate หรือ Dependabot เพื่ออัปเดต dependency และสร้าง pull requests โดยอัตโนมัติ ซึ่งจะช่วยให้ dependency ของคุณทันสมัยและหลีกเลี่ยงข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชัน
• การวิเคราะห์โค้ดแบบสถิต (Static Analysis): ใช้เครื่องมือวิเคราะห์โค้ดแบบสถิตเพื่อระบุข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันที่อาจเกิดขึ้นในโค้ดของคุณ

ตัวอย่างจากโลกจริงและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

ลองพิจารณาตัวอย่างจากโลกจริงว่ากลยุทธ์เหล่านี้สามารถนำไปใช้ได้อย่างไร:

• สถานการณ์ที่ 1: แพลตฟอร์มอีคอมเมิร์ซขนาดใหญ่

  แพลตฟอร์มอีคอมเมิร์ซขนาดใหญ่ใช้ Module Federation เพื่อสร้างหน้าร้านค้า ทีมต่างๆ เป็นเจ้าของส่วนต่างๆ ของหน้าร้าน เช่น หน้าแสดงรายการสินค้า ตะกร้าสินค้า และหน้าชำระเงิน เพื่อหลีกเลี่ยงข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชัน แพลตฟอร์มใช้ระบบจัดการ dependency แบบรวมศูนย์ที่ใช้ pnpm ไฟล์ pnpmfile.js ถูกใช้เพื่อบังคับใช้เวอร์ชันที่สอดคล้องกันของ shared dependencies ในทุก micro frontends แพลตฟอร์มยังมีชุดการทดสอบที่ครอบคลุมซึ่งรวมถึง integration tests ที่จำลองการทำงานร่วมกันระหว่าง micro frontends ต่างๆ และยังใช้การอัปเดต dependency อัตโนมัติผ่าน Dependabot เพื่อจัดการเวอร์ชันของ dependency เชิงรุกอีกด้วย

• สถานการณ์ที่ 2: แอปพลิเคชันบริการทางการเงิน

  แอปพลิเคชันบริการทางการเงินใช้ Module Federation เพื่อสร้างส่วนติดต่อผู้ใช้ แอปพลิเคชันประกอบด้วย micro frontends หลายตัว เช่น หน้าภาพรวมบัญชี หน้าประวัติการทำธุรกรรม และหน้าพอร์ตการลงทุน เนื่องจากข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่เข้มงวด แอปพลิเคชันจำเป็นต้องรองรับ dependency บางตัวในเวอร์ชันที่เก่ากว่า เพื่อแก้ไขปัญหานี้ แอปพลิเคชันใช้การตรวจสอบเวอร์ชันขณะรันไทม์และ fallbacks แอปพลิเคชันยังมีกระบวนการทดสอบที่เข้มงวดซึ่งรวมถึงการทดสอบด้วยตนเองบนเบราว์เซอร์และอุปกรณ์ต่างๆ

• สถานการณ์ที่ 3: แพลตฟอร์มความร่วมมือระดับโลก

  แพลตฟอร์มความร่วมมือระดับโลกที่ใช้ในสำนักงานทั่วอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชียใช้ Module Federation ทีมแพลตฟอร์มหลักกำหนดชุดของ shared dependencies ที่เข้มงวดพร้อมเวอร์ชันที่ถูกล็อก ทีมพัฒนาฟีเจอร์แต่ละทีมที่พัฒนา remote modules ต้องปฏิบัติตามเวอร์ชันของ shared dependency เหล่านี้ กระบวนการ build ได้รับการกำหนดมาตรฐานโดยใช้ Docker containers เพื่อให้แน่ใจว่าสภาพแวดล้อมการ build สอดคล้องกันในทุกทีม CI/CD pipeline รวมถึง integration tests อย่างกว้างขวางที่ทำงานกับเบราว์เซอร์และระบบปฏิบัติการเวอร์ชันต่างๆ เพื่อตรวจจับข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันที่อาจเกิดขึ้นหรือปัญหาความเข้ากันได้ที่เกิดจากสภาพแวดล้อมการพัฒนาในภูมิภาคต่างๆ

สรุป

JavaScript Module Federation นำเสนอวิธีที่ทรงพลังในการสร้างสถาปัตยกรรม micro frontend ที่สามารถขยายขนาดและบำรุงรักษาได้ อย่างไรก็ตาม การจัดการกับโอกาสที่จะเกิดข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันระหว่าง shared dependencies เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง โดยการแชร์ dependency อย่างชัดเจน การยึดมั่นใน Semantic Versioning การใช้เครื่องมือ deduplication, การใช้ประโยชน์จากการกำหนดค่าการแชร์ขั้นสูงของ Module Federation และการใช้แนวทางการทดสอบและ continuous integration ที่แข็งแกร่ง คุณสามารถจัดการกับข้อขัดแย้งด้านเวอร์ชันได้อย่างมีประสิทธิภาพและสร้างแอปพลิเคชัน micro frontend ที่ยืดหยุ่นและแข็งแกร่ง อย่าลืมเลือกกลยุทธ์ที่เหมาะสมกับขนาด ความซับซ้อน และความต้องการเฉพาะขององค์กรของคุณ แนวทางเชิงรุกและมีการกำหนดไว้อย่างดีในการจัดการ dependency เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความสำเร็จในการใช้ประโยชน์จาก Module Federation