JavaScript Module Federation: Xử lý Xung đột Phiên bản với các Chiến lược Giải quyết

JavaScript Module Federation là một tính năng mạnh mẽ của webpack cho phép bạn chia sẻ mã nguồn giữa các ứng dụng JavaScript được triển khai độc lập. Điều này cho phép tạo ra các kiến trúc micro frontend, nơi các nhóm khác nhau có thể sở hữu và triển khai các phần riêng lẻ của một ứng dụng lớn hơn. Tuy nhiên, bản chất phân tán này có thể dẫn đến xung đột phiên bản giữa các phụ thuộc được chia sẻ. Bài viết này khám phá các nguyên nhân gốc rễ của những xung đột này và cung cấp các chiến lược hiệu quả để giải quyết chúng.

Hiểu về Xung đột Phiên bản trong Module Federation

Trong một thiết lập Module Federation, các ứng dụng khác nhau (host và remote) có thể phụ thuộc vào cùng một thư viện (ví dụ: React, Lodash). Khi các ứng dụng này được phát triển và triển khai độc lập, chúng có thể sử dụng các phiên bản khác nhau của những thư viện được chia sẻ này. Điều này có thể dẫn đến lỗi runtime hoặc hành vi không mong muốn nếu ứng dụng host và remote cố gắng sử dụng các phiên bản không tương thích của cùng một thư viện. Dưới đây là phân tích các nguyên nhân phổ biến:

• Yêu cầu Phiên bản Khác nhau: Mỗi ứng dụng có thể chỉ định một khoảng phiên bản khác nhau cho một phụ thuộc được chia sẻ trong tệp package.json của nó. Ví dụ, một ứng dụng có thể yêu cầu react: ^16.0.0, trong khi một ứng dụng khác yêu cầu react: ^17.0.0.
• Các Phụ thuộc Bắc cầu (Transitive Dependencies): Ngay cả khi các phụ thuộc cấp cao nhất nhất quán, các phụ thuộc bắc cầu (phụ thuộc của các phụ thuộc) vẫn có thể gây ra xung đột phiên bản.
• Quy trình Build không nhất quán: Các cấu hình build hoặc công cụ build khác nhau có thể dẫn đến việc các phiên bản khác nhau của thư viện được chia sẻ được đưa vào các gói cuối cùng.
• Tải bất đồng bộ: Module Federation thường liên quan đến việc tải bất đồng bộ các module từ xa. Nếu ứng dụng host tải một module từ xa phụ thuộc vào một phiên bản khác của một thư viện được chia sẻ, xung đột có thể xảy ra khi module từ xa cố gắng truy cập thư viện được chia sẻ đó.

Kịch bản Ví dụ

Hãy tưởng tượng bạn có hai ứng dụng:

• Ứng dụng Host (App A): Sử dụng React phiên bản 17.0.2.
• Ứng dụng Remote (App B): Sử dụng React phiên bản 16.8.0.

App A sử dụng App B như một module từ xa. Khi App A cố gắng render một thành phần từ App B, vốn dựa vào các tính năng của React 16.8.0, nó có thể gặp lỗi hoặc hành vi không mong muốn vì App A đang chạy React 17.0.2.

Các Chiến lược để Giải quyết Xung đột Phiên bản

Có một số chiến lược có thể được sử dụng để giải quyết xung đột phiên bản trong Module Federation. Cách tiếp cận tốt nhất phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn và bản chất của các xung đột.

1. Chia sẻ Phụ thuộc một cách Tường minh

Bước cơ bản nhất là khai báo rõ ràng những phụ thuộc nào nên được chia sẻ giữa ứng dụng host và các ứng dụng remote. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng tùy chọn shared trong cấu hình webpack cho cả host và remote.

// webpack.config.js (Host và Remote)
module.exports = {
  // ... các cấu hình khác
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      // ... các cấu hình khác
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0', // hoặc một khoảng phiên bản cụ thể hơn
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          eager: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
        // các phụ thuộc được chia sẻ khác
      },
    }),
  ],
};

Hãy cùng phân tích các tùy chọn cấu hình shared:

• singleton: true: Điều này đảm bảo rằng chỉ có một phiên bản của module được chia sẻ được sử dụng trên tất cả các ứng dụng. Điều này rất quan trọng đối với các thư viện như React, nơi có nhiều phiên bản có thể dẫn đến lỗi. Đặt giá trị này thành true sẽ khiến Module Federation báo lỗi nếu các phiên bản khác nhau của module được chia sẻ không tương thích.
• eager: true: Theo mặc định, các module được chia sẻ được tải một cách lười biếng (lazily). Đặt eager thành true buộc module được chia sẻ phải được tải ngay lập tức, điều này có thể giúp ngăn ngừa các lỗi runtime do xung đột phiên bản.
• requiredVersion: '^17.0.0': Điều này chỉ định phiên bản tối thiểu của module được chia sẻ được yêu cầu. Điều này cho phép bạn thực thi tính tương thích phiên bản giữa các ứng dụng. Sử dụng một khoảng phiên bản cụ thể (ví dụ: ^17.0.0 hoặc >=17.0.0 <18.0.0) được khuyến khích hơn là một số phiên bản duy nhất để cho phép các bản cập nhật vá lỗi (patch). Điều này đặc biệt quan trọng trong các tổ chức lớn nơi nhiều nhóm có thể sử dụng các phiên bản vá lỗi khác nhau của cùng một phụ thuộc.

2. Semantic Versioning (SemVer) và Khoảng Phiên bản

Tuân thủ các nguyên tắc của Semantic Versioning (SemVer) là điều cần thiết để quản lý các phụ thuộc một cách hiệu quả. SemVer sử dụng một số phiên bản gồm ba phần (MAJOR.MINOR.PATCH) và định nghĩa các quy tắc để tăng mỗi phần:

• MAJOR: Tăng khi bạn thực hiện các thay đổi API không tương thích ngược.
• MINOR: Tăng khi bạn thêm chức năng theo cách tương thích ngược.
• PATCH: Tăng khi bạn thực hiện các bản vá lỗi tương thích ngược.

Khi chỉ định các yêu cầu phiên bản trong tệp package.json của bạn hoặc trong cấu hình shared, hãy sử dụng các khoảng phiên bản (ví dụ: ^17.0.0, >=17.0.0 <18.0.0, ~17.0.2) để cho phép các bản cập nhật tương thích trong khi tránh các thay đổi đột phá. Dưới đây là lời nhắc nhanh về các toán tử khoảng phiên bản phổ biến:

• ^ (Dấu mũ): Cho phép các bản cập nhật không làm thay đổi chữ số khác không ở ngoài cùng bên trái. Ví dụ, ^1.2.3 cho phép các phiên bản 1.2.4, 1.3.0, nhưng không cho phép 2.0.0. ^0.2.3 cho phép các phiên bản 0.2.4, nhưng không cho phép 0.3.0.
• ~ (Dấu ngã): Cho phép các bản cập nhật vá lỗi. Ví dụ, ~1.2.3 cho phép các phiên bản 1.2.4, nhưng không cho phép 1.3.0.
• >=: Lớn hơn hoặc bằng.
• <=: Nhỏ hơn hoặc bằng.
• >: Lớn hơn.
• <: Nhỏ hơn.
• =: Bằng chính xác.
• *: Bất kỳ phiên bản nào. Tránh sử dụng * trong môi trường production vì nó có thể dẫn đến hành vi không thể đoán trước.

3. Loại bỏ Phụ thuộc Trùng lặp

Các công cụ như npm dedupe hoặc yarn dedupe có thể giúp xác định và loại bỏ các phụ thuộc trùng lặp trong thư mục node_modules của bạn. Điều này có thể làm giảm khả năng xảy ra xung đột phiên bản bằng cách đảm bảo rằng chỉ có một phiên bản của mỗi phụ thuộc được cài đặt.

Chạy các lệnh này trong thư mục dự án của bạn:

npm dedupe
yarn dedupe

4. Sử dụng Cấu hình Chia sẻ Nâng cao của Module Federation

Module Federation cung cấp các tùy chọn nâng cao hơn để cấu hình các phụ thuộc được chia sẻ. Các tùy chọn này cho phép bạn tinh chỉnh cách các phụ thuộc được chia sẻ và giải quyết.

• version: Chỉ định phiên bản chính xác của module được chia sẻ.
• import: Chỉ định đường dẫn đến module sẽ được chia sẻ.
• shareKey: Cho phép bạn sử dụng một khóa khác để chia sẻ module. Điều này có thể hữu ích nếu bạn có nhiều phiên bản của cùng một module cần được chia sẻ dưới các tên khác nhau.
• shareScope: Chỉ định phạm vi mà module nên được chia sẻ.
• strictVersion: Nếu được đặt thành true, Module Federation sẽ báo lỗi nếu phiên bản của module được chia sẻ không khớp chính xác với phiên bản được chỉ định.

Dưới đây là một ví dụ sử dụng các tùy chọn shareKey và import:

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

Trong ví dụ này, cả React 16 và React 17 đều được chia sẻ dưới cùng một shareKey ('react'). Điều này cho phép ứng dụng host và remote sử dụng các phiên bản React khác nhau mà không gây ra xung đột. Tuy nhiên, cách tiếp cận này nên được sử dụng một cách thận trọng vì nó có thể làm tăng kích thước gói và các vấn đề tiềm tàng về runtime nếu các phiên bản React khác nhau thực sự không tương thích. Thường thì tốt hơn là nên chuẩn hóa một phiên bản React duy nhất trên tất cả các micro frontend.

5. Sử dụng Hệ thống Quản lý Phụ thuộc Tập trung

Đối với các tổ chức lớn có nhiều nhóm làm việc trên các micro frontend, một hệ thống quản lý phụ thuộc tập trung có thể là vô giá. Hệ thống này có thể được sử dụng để xác định và thực thi các yêu cầu phiên bản nhất quán cho các phụ thuộc được chia sẻ. Các công cụ như pnpm (với chiến lược node_modules được chia sẻ) hoặc các giải pháp tùy chỉnh có thể giúp đảm bảo rằng tất cả các ứng dụng sử dụng các phiên bản tương thích của các thư viện được chia sẻ.

Ví dụ: pnpm

pnpm sử dụng một hệ thống tệp có thể định địa chỉ nội dung để lưu trữ các gói. Khi bạn cài đặt một gói, pnpm tạo một liên kết cứng đến gói đó trong kho của nó. Điều này có nghĩa là nhiều dự án có thể chia sẻ cùng một gói mà không cần sao chép các tệp. Điều này có thể tiết kiệm không gian đĩa và cải thiện tốc độ cài đặt. Quan trọng hơn, nó giúp đảm bảo tính nhất quán trên các dự án.

Để thực thi các phiên bản nhất quán với pnpm, bạn có thể sử dụng tệp pnpmfile.js. Tệp này cho phép bạn sửa đổi các phụ thuộc của dự án trước khi chúng được cài đặt. Ví dụ, bạn có thể sử dụng nó để ghi đè các phiên bản của các phụ thuộc được chia sẻ để đảm bảo rằng tất cả các dự án sử dụng cùng một phiên bản.

// 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. Kiểm tra Phiên bản lúc Runtime và Phương án Dự phòng

Trong một số trường hợp, có thể không thể loại bỏ hoàn toàn các xung đột phiên bản tại thời điểm build. Trong những tình huống này, bạn có thể triển khai kiểm tra phiên bản lúc runtime và các phương án dự phòng. Điều này liên quan đến việc kiểm tra phiên bản của một thư viện được chia sẻ tại thời điểm chạy và cung cấp các luồng mã thay thế nếu phiên bản không tương thích. Điều này có thể phức tạp và làm tăng chi phí nhưng có thể là một chiến lược cần thiết trong một số kịch bản nhất định.

// Ví dụ: Kiểm tra phiên bản lúc runtime
import React from 'react';

function MyComponent() {
  if (React.version && React.version.startsWith('16')) {
    // Sử dụng mã cụ thể cho React 16
    return <div>React 16 Component</div>;
  } else if (React.version && React.version.startsWith('17')) {
    // Sử dụng mã cụ thể cho React 17
    return <div>React 17 Component</div>;
  } else {
    // Cung cấp một phương án dự phòng
    return <div>Unsupported React version</div>;
  }
}

export default MyComponent;

Những lưu ý quan trọng:

• Tác động đến hiệu suất: Việc kiểm tra lúc runtime làm tăng chi phí. Hãy sử dụng chúng một cách tiết kiệm.
• Độ phức tạp: Quản lý nhiều luồng mã có thể làm tăng độ phức tạp của mã và gánh nặng bảo trì.
• Kiểm thử: Kiểm thử kỹ lưỡng tất cả các luồng mã để đảm bảo rằng ứng dụng hoạt động chính xác với các phiên bản khác nhau của các thư viện được chia sẻ.

7. Kiểm thử và Tích hợp Liên tục

Kiểm thử toàn diện là rất quan trọng để xác định và giải quyết các xung đột phiên bản. Thực hiện các bài kiểm tra tích hợp mô phỏng sự tương tác giữa ứng dụng host và các ứng dụng remote. Các bài kiểm tra này nên bao gồm các kịch bản khác nhau, bao gồm các phiên bản khác nhau của các thư viện được chia sẻ. Một hệ thống Tích hợp Liên tục (CI) mạnh mẽ nên tự động chạy các bài kiểm tra này mỗi khi có thay đổi trong mã nguồn. Điều này giúp phát hiện sớm các xung đột phiên bản trong quá trình phát triển.

Các Thực hành Tốt nhất cho CI Pipeline:

• Chạy kiểm thử với các phiên bản phụ thuộc khác nhau: Cấu hình CI pipeline của bạn để chạy kiểm thử với các phiên bản khác nhau của các phụ thuộc được chia sẻ. Điều này có thể giúp bạn xác định các vấn đề tương thích trước khi chúng được đưa vào sản xuất.
• Cập nhật Phụ thuộc Tự động: Sử dụng các công cụ như Renovate hoặc Dependabot để tự động cập nhật các phụ thuộc và tạo các pull request. Điều này có thể giúp bạn giữ cho các phụ thuộc của mình luôn được cập nhật và tránh xung đột phiên bản.
• Phân tích Tĩnh: Sử dụng các công cụ phân tích tĩnh để xác định các xung đột phiên bản tiềm tàng trong mã nguồn của bạn.

Ví dụ Thực tế và Các Thực hành Tốt nhất

Hãy xem xét một số ví dụ thực tế về cách các chiến lược này có thể được áp dụng:

• Kịch bản 1: Nền tảng E-commerce Lớn

  Một nền tảng thương mại điện tử lớn sử dụng Module Federation để xây dựng giao diện cửa hàng của mình. Các nhóm khác nhau sở hữu các phần khác nhau của giao diện, chẳng hạn như trang danh sách sản phẩm, giỏ hàng và trang thanh toán. Để tránh xung đột phiên bản, nền tảng này sử dụng một hệ thống quản lý phụ thuộc tập trung dựa trên pnpm. Tệp pnpmfile.js được sử dụng để thực thi các phiên bản nhất quán của các phụ thuộc được chia sẻ trên tất cả các micro frontend. Nền tảng này cũng có một bộ kiểm thử toàn diện bao gồm các bài kiểm tra tích hợp mô phỏng sự tương tác giữa các micro frontend khác nhau. Cập nhật phụ thuộc tự động thông qua Dependabot cũng được sử dụng để quản lý chủ động các phiên bản phụ thuộc.

• Kịch bản 2: Ứng dụng Dịch vụ Tài chính

  Một ứng dụng dịch vụ tài chính sử dụng Module Federation để xây dựng giao diện người dùng của mình. Ứng dụng bao gồm một số micro frontend, chẳng hạn như trang tổng quan tài khoản, trang lịch sử giao dịch và trang danh mục đầu tư. Do các yêu cầu quy định nghiêm ngặt, ứng dụng cần hỗ trợ các phiên bản cũ hơn của một số phụ thuộc. Để giải quyết vấn đề này, ứng dụng sử dụng kiểm tra phiên bản lúc runtime và các phương án dự phòng. Ứng dụng cũng có một quy trình kiểm thử nghiêm ngặt bao gồm kiểm thử thủ công trên các trình duyệt và thiết bị khác nhau.

• Kịch bản 3: Nền tảng Hợp tác Toàn cầu

  Một nền tảng hợp tác toàn cầu được sử dụng trên các văn phòng ở Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á sử dụng Module Federation. Nhóm nền tảng cốt lõi xác định một bộ phụ thuộc được chia sẻ nghiêm ngặt với các phiên bản bị khóa. Các nhóm tính năng riêng lẻ phát triển các module từ xa phải tuân thủ các phiên bản phụ thuộc được chia sẻ này. Quy trình build được chuẩn hóa bằng cách sử dụng các container Docker để đảm bảo môi trường build nhất quán trên tất cả các nhóm. CI/CD pipeline bao gồm các bài kiểm tra tích hợp sâu rộng chạy trên các phiên bản trình duyệt và hệ điều hành khác nhau để phát hiện bất kỳ xung đột phiên bản hoặc vấn đề tương thích tiềm ẩn nào phát sinh từ các môi trường phát triển khu vực khác nhau.

Kết luận

JavaScript Module Federation cung cấp một cách mạnh mẽ để xây dựng các kiến trúc micro frontend có khả năng mở rộng và dễ bảo trì. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải giải quyết khả năng xảy ra xung đột phiên bản giữa các phụ thuộc được chia sẻ. Bằng cách chia sẻ phụ thuộc một cách tường minh, tuân thủ Semantic Versioning, sử dụng các công cụ loại bỏ phụ thuộc trùng lặp, tận dụng cấu hình chia sẻ nâng cao của Module Federation, và triển khai các thực hành kiểm thử và tích hợp liên tục mạnh mẽ, bạn có thể điều hướng hiệu quả các xung đột phiên bản và xây dựng các ứng dụng micro frontend vững chắc và mạnh mẽ. Hãy nhớ chọn các chiến lược phù hợp nhất với quy mô, độ phức tạp và nhu cầu cụ thể của tổ chức bạn. Một cách tiếp cận chủ động và được xác định rõ ràng để quản lý phụ thuộc là điều cần thiết để tận dụng thành công những lợi ích của Module Federation.