Module Federation у JavaScript: глибоке занурення у вирішення залежностей під час виконання

Module Federation, функція, представлена у Webpack 5, революціонізувала спосіб створення мікрофронтенд-архітектур. Вона дозволяє додаткам (або частинам додатків), які компілюються та розгортаються окремо, спільно використовувати код та залежності під час виконання. Хоча основна концепція є відносно простою, оволодіння тонкощами вирішення залежностей під час виконання є вирішальним для створення надійних, масштабованих систем, що легко підтримувати. Цей вичерпний посібник глибоко занурить вас у вирішення залежностей під час виконання в Module Federation, досліджуючи різноманітні техніки, виклики та найкращі практики.

Розуміння вирішення залежностей під час виконання

Традиційна розробка JavaScript-додатків часто покладається на об'єднання всіх залежностей в один монолітний пакет. Однак Module Federation дозволяє додаткам споживати модулі з інших додатків (віддалені модулі) під час виконання. Це створює потребу в механізмі для динамічного вирішення цих залежностей. Вирішення залежностей під час виконання — це процес ідентифікації, знаходження та завантаження необхідних залежностей, коли модуль запитується під час виконання програми.

Розглянемо сценарій, де у вас є два мікрофронтенди: ProductCatalog та ShoppingCart. ProductCatalog може експортувати компонент під назвою ProductCard, який ShoppingCart хоче використовувати для відображення товарів у кошику. Завдяки Module Federation, ShoppingCart може динамічно завантажувати компонент ProductCard з ProductCatalog під час виконання. Механізм вирішення залежностей під час виконання гарантує, що всі залежності, необхідні для ProductCard (наприклад, UI-бібліотеки, утилітарні функції), також завантажуються коректно.

Ключові концепції та компоненти

Перш ніж занурюватися в техніки, визначимо деякі ключові поняття:

• Host (Хост): Додаток, який споживає віддалені модулі. У нашому прикладі ShoppingCart є хостом.
• Remote (Віддалений): Додаток, який експортує модулі для споживання іншими додатками. У нашому прикладі ProductCatalog є віддаленим.
• Shared Scope (Спільна область видимості): Механізм для спільного використання залежностей між хостом та віддаленими додатками. Це гарантує, що обидва додатки використовують одну й ту саму версію залежності, запобігаючи конфліктам.
• Remote Entry (Точка входу віддаленого додатку): Файл (зазвичай JavaScript-файл), який експонує список модулів, доступних для споживання з віддаленого додатку.
• Webpack's `ModuleFederationPlugin`: Основний плагін, що вмикає Module Federation. Він конфігурує хост та віддалені додатки, визначає спільні області видимості та керує завантаженням віддалених модулів.

Техніки вирішення залежностей під час виконання

Для вирішення залежностей під час виконання в Module Federation можна застосувати кілька технік. Вибір техніки залежить від конкретних вимог вашого додатка та складності ваших залежностей.

1. Неявне спільне використання залежностей

Найпростіший підхід — покладатися на опцію `shared` у конфігурації `ModuleFederationPlugin`. Ця опція дозволяє вказати список залежностей, які мають бути спільними між хостом та віддаленими додатками. Webpack автоматично керує версіонуванням та завантаженням цих спільних залежностей.

Приклад:

Як у ProductCatalog (віддалений), так і в ShoppingCart (хост), ви можете мати таку конфігурацію:

  
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... інша конфігурація
      shared: {
        react: { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        'react-dom': { singleton: true, eager: true, requiredVersion: '^17.0.0' },
        // ... інші спільні залежності
      },
    })
  

У цьому прикладі `react` та `react-dom` налаштовані як спільні залежності. Опція `singleton: true` гарантує, що завантажується лише один екземпляр кожної залежності, запобігаючи конфліктам. Опція `eager: true` завантажує залежність наперед, що в деяких випадках може покращити продуктивність. Опція `requiredVersion` вказує мінімальну необхідну версію залежності.

Переваги:

• Простота в реалізації.
• Webpack автоматично обробляє версіонування та завантаження.

Недоліки:

• Може призвести до непотрібного завантаження залежностей, якщо не всі віддалені додатки потребують однакових залежностей.
• Вимагає ретельного планування та координації, щоб усі додатки використовували сумісні версії спільних залежностей.

2. Явне завантаження залежностей за допомогою `import()`

Для більш тонкого контролю над завантаженням залежностей ви можете використовувати функцію `import()` для динамічного завантаження віддалених модулів. Це дозволяє завантажувати залежності лише тоді, коли вони справді потрібні.

Приклад:

У ShoppingCart (хост) ви можете мати такий код:

  
    async function loadProductCard() {
      try {
        const ProductCard = await import('ProductCatalog/ProductCard');
        // Використання компонента ProductCard
        return ProductCard;
      } catch (error) {
        console.error('Не вдалося завантажити ProductCard', error);
        // Витончена обробка помилки
        return null;
      }
    }

    loadProductCard();
  

Цей код використовує `import('ProductCatalog/ProductCard')` для завантаження компонента ProductCard з віддаленого додатку ProductCatalog. Ключове слово `await` гарантує, що компонент буде завантажено перед використанням. Блок `try...catch` обробляє потенційні помилки під час процесу завантаження.

Переваги:

• Більше контролю над завантаженням залежностей.
• Зменшує кількість коду, що завантажується наперед.
• Дозволяє відкладене завантаження залежностей.

Недоліки:

• Вимагає більше коду для реалізації.
• Може спричинити затримку, якщо залежності завантажуються занадто пізно.
• Вимагає ретельної обробки помилок для запобігання збоям у додатку.

3. Управління версіями та семантичне версіонування

Критичним аспектом вирішення залежностей під час виконання є управління різними версіями спільних залежностей. Семантичне версіонування (SemVer) надає стандартизований спосіб визначення сумісності між різними версіями залежності.

У конфігурації `shared` плагіна `ModuleFederationPlugin` ви можете використовувати діапазони SemVer для визначення допустимих версій залежності. Наприклад, `requiredVersion: '^17.0.0'` вказує, що додаток вимагає версію React, яка є більшою або рівною 17.0.0, але меншою за 18.0.0.

Плагін Module Federation від Webpack автоматично визначає відповідну версію залежності на основі діапазонів SemVer, вказаних у хості та віддалених додатках. Якщо сумісну версію не знайдено, виникає помилка.

Найкращі практики управління версіями:

• Використовуйте діапазони SemVer для визначення допустимих версій залежностей.
• Підтримуйте залежності в актуальному стані, щоб отримувати переваги від виправлень помилок та покращень продуктивності.
• Ретельно тестуйте свій додаток після оновлення залежностей.
• Розгляньте можливість використання інструментів, таких як npm-check-updates, для допомоги в управлінні залежностями.

4. Обробка асинхронних залежностей

Деякі залежності можуть бути асинхронними, що означає, що їм потрібен додатковий час для завантаження та ініціалізації. Наприклад, залежність може потребувати отримання даних з віддаленого сервера або виконання складних обчислень.

При роботі з асинхронними залежностями важливо переконатися, що залежність повністю ініціалізована перед її використанням. Ви можете використовувати `async/await` або Promises для обробки асинхронного завантаження та ініціалізації.

Приклад:

  
    async function initializeDependency() {
      try {
        const dependency = await import('my-async-dependency');
        await dependency.initialize(); // Припускаючи, що залежність має метод initialize()
        return dependency;
      } catch (error) {
        console.error('Не вдалося ініціалізувати залежність', error);
        // Витончена обробка помилки
        return null;
      }
    }

    async function useDependency() {
      const myDependency = await initializeDependency();
      if (myDependency) {
        // Використання залежності
        myDependency.doSomething();
      }
    }

    useDependency();
  

Цей код спочатку завантажує асинхронну залежність за допомогою `import()`. Потім він викликає метод `initialize()` для залежності, щоб переконатися, що вона повністю ініціалізована. Нарешті, він використовує залежність для виконання певного завдання.

5. Розширені сценарії: невідповідність версій залежностей та стратегії вирішення

У складних мікрофронтенд-архітектурах часто зустрічаються сценарії, коли різні мікрофронтенди вимагають різних версій однієї й тієї ж залежності. Це може призвести до конфліктів залежностей та помилок під час виконання. Для вирішення цих проблем можна застосувати кілька стратегій:

• Псевдоніми версій (Versioning Aliases): Створюйте псевдоніми в конфігураціях Webpack для зіставлення різних вимог до версій з однією сумісною версією. Це вимагає ретельного тестування для забезпечення сумісності.
• Shadow DOM: Інкапсулюйте кожен мікрофронтенд у Shadow DOM, щоб ізолювати його залежності. Це запобігає конфліктам, але може ускладнити комунікацію та стилізацію.
• Ізоляція залежностей: Реалізуйте власну логіку вирішення залежностей для завантаження різних версій залежності залежно від контексту. Це найскладніший підхід, але він забезпечує найбільшу гнучкість.

Приклад: Псевдоніми версій

Припустимо, мікрофронтенд A вимагає React версії 16, а мікрофронтенд B — React версії 17. Спрощена конфігурація webpack для мікрофронтенда A може виглядати так:

  
    resolve: {
        alias: {
            'react': path.resolve(__dirname, 'node_modules/react-16') //Припускаючи, що React 16 доступний у цьому проєкті
        }
    }
  

І аналогічно для мікрофронтенда B:

  
    resolve: {
        alias: {
            'react': path.resolve(__dirname, 'node_modules/react-17') //Припускаючи, що React 17 доступний у цьому проєкті
        }
    }
  

Важливі міркування щодо псевдонімів версій: Цей підхід вимагає ретельного тестування. Переконайтеся, що компоненти з різних мікрофронтендів коректно працюють разом, навіть використовуючи дещо відмінні версії спільних залежностей.

Найкращі практики управління залежностями в Module Federation

Ось кілька найкращих практик для управління залежностями в середовищі Module Federation:

• Мінімізуйте спільні залежності: Діліться лише тими залежностями, які є абсолютно необхідними. Спільне використання занадто великої кількості залежностей може ускладнити ваш додаток і зробити його підтримку важчою.
• Використовуйте семантичне версіонування: Використовуйте SemVer для визначення допустимих версій залежностей. Це допоможе забезпечити сумісність вашого додатка з різними версіями залежностей.
• Підтримуйте залежності в актуальному стані: Підтримуйте залежності в актуальному стані, щоб отримувати переваги від виправлень помилок та покращень продуктивності.
• Тестуйте ретельно: Ретельно тестуйте свій додаток після внесення будь-яких змін до залежностей.
• Моніторте залежності: Слідкуйте за залежностями на предмет вразливостей безпеки та проблем з продуктивністю. Інструменти, такі як Snyk та Dependabot, можуть у цьому допомогти.
• Встановіть чітке володіння: Визначте чітке володіння для спільних залежностей. Це допоможе забезпечити належну підтримку та оновлення залежностей.
• Централізоване управління залежностями: Розгляньте можливість використання централізованої системи управління залежностями для управління залежностями у всіх мікрофронтендах. Це може допомогти забезпечити узгодженість та запобігти конфліктам. Корисними можуть бути інструменти, такі як приватний npm-реєстр або власна система управління залежностями.
• Документуйте все: Чітко документуйте всі спільні залежності та їх версії. Це допоможе розробникам розуміти залежності та уникати конфліктів.

Налагодження та усунення несправностей

Проблеми з вирішенням залежностей під час виконання можуть бути складними для налагодження. Ось кілька порад для усунення поширених проблем:

• Перевірте консоль: Шукайте повідомлення про помилки в консолі браузера. Ці повідомлення можуть дати підказки про причину проблеми.
• Використовуйте Devtool від Webpack: Використовуйте опцію `devtool` від Webpack для генерації source maps. Це полегшить налагодження коду.
• Перевірте мережевий трафік: Використовуйте інструменти розробника в браузері для перевірки мережевого трафіку. Це допоможе визначити, які залежності завантажуються і коли.
• Використовуйте Module Federation Visualizer: Інструменти, такі як Module Federation Visualizer, можуть допомогти вам візуалізувати граф залежностей та виявити потенційні проблеми.
• Спростіть конфігурацію: Спробуйте спростити конфігурацію Module Federation, щоб ізолювати проблему.
• Перевірте версії: Переконайтеся, що версії спільних залежностей сумісні між хостом та віддаленими додатками.
• Очистіть кеш: Очистіть кеш браузера і спробуйте ще раз. Іноді кешовані версії залежностей можуть викликати проблеми.
• Зверніться до документації: Зверніться до документації Webpack для отримання додаткової інформації про Module Federation.
• Підтримка спільноти: Використовуйте онлайн-ресурси та форуми спільноти для допомоги. Платформи, такі як Stack Overflow та GitHub, надають цінні поради з усунення несправностей.

Приклади з реального світу та кейси

Кілька великих організацій успішно впровадили Module Federation для створення мікрофронтенд-архітектур. Приклади включають:

• Spotify: Використовує Module Federation для створення свого веб-плеєра та десктопного додатка.
• Netflix: Використовує Module Federation для створення свого користувацького інтерфейсу.
• IKEA: Використовує Module Federation для створення своєї платформи електронної комерції.

Ці компанії повідомили про значні переваги від використання Module Federation, зокрема:

• Покращена швидкість розробки.
• Збільшена масштабованість.
• Зменшена складність.
• Покращена підтримка.

Наприклад, розглянемо глобальну компанію електронної комерції, що продає товари в кількох регіонах. Кожен регіон може мати свій власний мікрофронтенд, відповідальний за відображення продуктів місцевою мовою та у місцевій валюті. Module Federation дозволяє цим мікрофронтендам спільно використовувати загальні компоненти та залежності, зберігаючи при цьому свою незалежність та автономію. Це може значно скоротити час розробки та покращити загальний досвід користувача.

Майбутнє Module Federation

Module Federation — це технологія, що швидко розвивається. Майбутні розробки, ймовірно, включатимуть:

• Покращена підтримка рендерингу на стороні сервера.
• Більш розширені функції управління залежностями.
• Краща інтеграція з іншими інструментами для збірки.
• Покращені функції безпеки.

У міру розвитку Module Federation, ймовірно, стане ще більш популярним вибором для створення мікрофронтенд-архітектур.

Висновок

Вирішення залежностей під час виконання є критичним аспектом Module Federation. Розуміючи різноманітні техніки та найкращі практики, ви можете створювати надійні, масштабовані мікрофронтенд-архітектури, що легко підтримувати. Хоча початкове налаштування може вимагати певного часу на навчання, довгострокові переваги Module Federation, такі як збільшення швидкості розробки та зменшення складності, роблять її вартісною інвестицією. Прийміть динамічну природу Module Federation і продовжуйте досліджувати її можливості в міру її розвитку. Щасливого кодування!