Giải quyết phụ thuộc trong JavaScript Module Federation: Quản lý phụ thuộc động

JavaScript Module Federation, một tính năng mạnh mẽ được giới thiệu bởi Webpack 5, cho phép tạo ra các kiến trúc micro frontend. Điều này cho phép các nhà phát triển xây dựng ứng dụng như một tập hợp các module có thể triển khai độc lập, thúc đẩy khả năng mở rộng và bảo trì. Tuy nhiên, việc quản lý các phụ thuộc giữa các module liên kết có thể phức tạp. Bài viết này đi sâu vào sự phức tạp của việc giải quyết phụ thuộc trong Module Federation, tập trung vào quản lý phụ thuộc động và các chiến lược để xây dựng hệ thống micro frontend mạnh mẽ và dễ thích ứng.

Hiểu về những điều cơ bản của Module Federation

Trước khi đi sâu vào giải quyết phụ thuộc, hãy tóm tắt lại các khái niệm cơ bản của Module Federation.

• Host: Ứng dụng tiêu thụ các remote module.
• Remote: Ứng dụng cung cấp các module để tiêu thụ.
• Shared Dependencies: Các thư viện được chia sẻ giữa ứng dụng host và remote. Điều này tránh trùng lặp và đảm bảo trải nghiệm người dùng nhất quán.
• Webpack Configuration: ModuleFederationPlugin cấu hình cách các module được cung cấp và tiêu thụ.

Cấu hình ModuleFederationPlugin trong Webpack định nghĩa module nào được cung cấp bởi một remote và remote module nào mà một host có thể tiêu thụ. Nó cũng chỉ định các phụ thuộc được chia sẻ, cho phép tái sử dụng các thư viện chung trên các ứng dụng.

Thách thức của việc giải quyết phụ thuộc

Thách thức cốt lõi trong việc giải quyết phụ thuộc của Module Federation là đảm bảo rằng ứng dụng host và các remote module sử dụng các phiên bản tương thích của các phụ thuộc được chia sẻ. Sự không nhất quán có thể dẫn đến lỗi runtime, hành vi không mong muốn và trải nghiệm người dùng bị phân mảnh. Hãy minh họa bằng một ví dụ:

Hãy tưởng tượng một ứng dụng host sử dụng React phiên bản 17 và một remote module được phát triển với React phiên bản 18. Nếu không có quản lý phụ thuộc đúng cách, host có thể cố gắng sử dụng context React 17 của nó với các component React 18 từ remote, dẫn đến lỗi.

Chìa khóa nằm ở việc cấu hình thuộc tính shared trong ModuleFederationPlugin. Điều này cho Webpack biết cách xử lý các phụ thuộc được chia sẻ trong quá trình build và runtime.

Quản lý phụ thuộc tĩnh và động

Quản lý phụ thuộc trong Module Federation có thể được tiếp cận theo hai cách chính: tĩnh và động. Hiểu rõ sự khác biệt là rất quan trọng để chọn chiến lược phù hợp cho ứng dụng của bạn.

Quản lý phụ thuộc tĩnh

Quản lý phụ thuộc tĩnh liên quan đến việc khai báo rõ ràng các phụ thuộc được chia sẻ và phiên bản của chúng trong cấu hình ModuleFederationPlugin. Cách tiếp cận này cung cấp khả năng kiểm soát và dự đoán tốt hơn nhưng có thể kém linh hoạt hơn.

Ví dụ:

// webpack.config.js (Host)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'host',
      remotes: {
        'remoteApp': 'remoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        react: { // Explicitly declare React as a shared dependency
          singleton: true, // Only load a single version of React
          requiredVersion: '^17.0.0', // Specify the acceptable version range
        },
        'react-dom': { // Explicitly declare ReactDOM as a shared dependency
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

// webpack.config.js (Remote)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'remoteApp',
      exposes: {
        './Widget': './src/Widget',
      },
      shared: {
        react: { // Explicitly declare React as a shared dependency
          singleton: true, // Only load a single version of React
          requiredVersion: '^17.0.0', // Specify the acceptable version range
        },
        'react-dom': { // Explicitly declare ReactDOM as a shared dependency
          singleton: true,
          requiredVersion: '^17.0.0',
        },
      },
    }),
  ],
};

Trong ví dụ này, cả host và remote đều định nghĩa rõ ràng React và ReactDOM là các phụ thuộc được chia sẻ, chỉ định rằng chỉ một phiên bản duy nhất nên được tải (singleton: true) và yêu cầu một phiên bản trong phạm vi ^17.0.0. Điều này đảm bảo rằng cả hai ứng dụng đều sử dụng một phiên bản React tương thích.

Ưu điểm của Quản lý phụ thuộc tĩnh:

• Tính dự đoán: Việc định nghĩa rõ ràng các phụ thuộc đảm bảo hành vi nhất quán qua các lần triển khai.
• Kiểm soát: Các nhà phát triển có quyền kiểm soát chi tiết đối với các phiên bản của các phụ thuộc được chia sẻ.
• Phát hiện lỗi sớm: Sự không khớp phiên bản có thể được phát hiện trong thời gian build.

Nhược điểm của Quản lý phụ thuộc tĩnh:

• Kém linh hoạt: Yêu cầu cập nhật cấu hình mỗi khi phiên bản của một phụ thuộc được chia sẻ thay đổi.
• Tiềm ẩn xung đột: Có thể dẫn đến xung đột phiên bản nếu các remote khác nhau yêu cầu các phiên bản không tương thích của cùng một phụ thuộc.
• Chi phí bảo trì: Việc quản lý phụ thuộc thủ công có thể tốn thời gian và dễ xảy ra lỗi.

Quản lý phụ thuộc động

Quản lý phụ thuộc động tận dụng việc đánh giá tại runtime và dynamic imports để xử lý các phụ thuộc được chia sẻ. Cách tiếp cận này mang lại sự linh hoạt cao hơn nhưng đòi hỏi sự cân nhắc cẩn thận để tránh lỗi runtime.

Một kỹ thuật phổ biến là sử dụng dynamic import để tải phụ thuộc được chia sẻ tại runtime dựa trên phiên bản có sẵn. Điều này cho phép ứng dụng host tự động xác định phiên bản phụ thuộc nào sẽ sử dụng.

Ví dụ:

// webpack.config.js (Host)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'host',
      remotes: {
        'remoteApp': 'remoteApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
          // No requiredVersion specified here
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          // No requiredVersion specified here
        },
      },
    }),
  ],
};

// In the host application code
async function loadRemoteWidget() {
  try {
    const remoteWidget = await import('remoteApp/Widget');
    // Use the remote widget
  } catch (error) {
    console.error('Failed to load remote widget:', error);
  }
}

loadRemoteWidget();

// webpack.config.js (Remote)
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'remoteApp',
      exposes: {
        './Widget': './src/Widget',
      },
      shared: {
        react: {
          singleton: true,
           // No requiredVersion specified here
        },
        'react-dom': {
          singleton: true,
          // No requiredVersion specified here
        },
      },
    }),
  ],
};

Trong ví dụ này, requiredVersion được loại bỏ khỏi cấu hình phụ thuộc được chia sẻ. Điều này cho phép ứng dụng host tải bất kỳ phiên bản React nào mà remote cung cấp. Ứng dụng host sử dụng dynamic import để tải remote widget, xử lý việc giải quyết phụ thuộc tại runtime. Điều này mang lại nhiều sự linh hoạt hơn nhưng yêu cầu remote phải tương thích ngược với các phiên bản React cũ hơn mà host cũng có thể có.

Ưu điểm của Quản lý phụ thuộc động:

• Linh hoạt: Thích ứng với các phiên bản khác nhau của các phụ thuộc được chia sẻ tại runtime.
• Giảm cấu hình: Đơn giản hóa cấu hình ModuleFederationPlugin.
• Cải thiện việc triển khai: Cho phép triển khai độc lập các remote mà không yêu cầu cập nhật cho host.

Nhược điểm của Quản lý phụ thuộc động:

• Lỗi runtime: Sự không khớp phiên bản có thể dẫn đến lỗi runtime nếu remote module không tương thích với các phụ thuộc của host.
• Tăng độ phức tạp: Yêu cầu xử lý cẩn thận các dynamic imports và xử lý lỗi.
• Chi phí hiệu năng: Việc tải động có thể gây ra một chút chi phí hiệu năng.

Các chiến lược để giải quyết phụ thuộc hiệu quả

Bất kể bạn chọn quản lý phụ thuộc tĩnh hay động, một số chiến lược có thể giúp bạn đảm bảo giải quyết phụ thuộc hiệu quả trong kiến trúc Module Federation của mình.

1. Đánh số phiên bản ngữ nghĩa (SemVer)

Tuân thủ Đánh số phiên bản ngữ nghĩa là rất quan trọng để quản lý phụ thuộc hiệu quả. SemVer cung cấp một cách tiêu chuẩn hóa để chỉ ra khả năng tương thích của các phiên bản khác nhau của một thư viện. Bằng cách tuân theo SemVer, bạn có thể đưa ra quyết định sáng suốt về phiên bản nào của các phụ thuộc được chia sẻ tương thích với host và remote module của bạn.

Thuộc tính requiredVersion trong cấu hình shared hỗ trợ các dải SemVer. Ví dụ, ^17.0.0 chỉ ra rằng bất kỳ phiên bản React nào lớn hơn hoặc bằng 17.0.0 nhưng nhỏ hơn 18.0.0 đều được chấp nhận. Hiểu và sử dụng các dải SemVer có thể giúp ngăn ngừa xung đột phiên bản và đảm bảo tính tương thích.

2. Ghim phiên bản phụ thuộc

Mặc dù các dải SemVer cung cấp sự linh hoạt, việc ghim phụ thuộc vào các phiên bản cụ thể có thể cải thiện sự ổn định và tính dự đoán. Điều này liên quan đến việc chỉ định một số phiên bản chính xác thay vì một dải. Tuy nhiên, hãy lưu ý về chi phí bảo trì tăng lên và khả năng xung đột đi kèm với cách tiếp cận này.

Ví dụ:

// webpack.config.js
shared: {
  react: {
    singleton: true,
    requiredVersion: '17.0.2',
  },
}

Trong ví dụ này, React được ghim vào phiên bản 17.0.2. Điều này đảm bảo rằng cả host và remote module đều sử dụng phiên bản cụ thể này, loại bỏ khả năng xảy ra các vấn đề liên quan đến phiên bản.

3. Shared Scope Plugin

Shared Scope Plugin cung cấp một cơ chế để chia sẻ các phụ thuộc tại runtime. Nó cho phép bạn định nghĩa một phạm vi chia sẻ nơi các phụ thuộc có thể được đăng ký và giải quyết. Điều này có thể hữu ích để quản lý các phụ thuộc không được biết đến tại thời điểm build.

Mặc dù Shared Scope Plugin cung cấp các khả năng nâng cao, nó cũng mang lại sự phức tạp bổ sung. Hãy cân nhắc cẩn thận xem nó có cần thiết cho trường hợp sử dụng cụ thể của bạn hay không.

4. Thương lượng phiên bản

Thương lượng phiên bản liên quan đến việc xác định động phiên bản tốt nhất của một phụ thuộc được chia sẻ để sử dụng tại runtime. Điều này có thể đạt được bằng cách triển khai logic tùy chỉnh so sánh các phiên bản của phụ thuộc có sẵn trong host và remote module và chọn phiên bản tương thích nhất.

Thương lượng phiên bản đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các phụ thuộc liên quan và có thể phức tạp để triển khai. Tuy nhiên, nó có thể cung cấp mức độ linh hoạt và khả năng thích ứng cao.

5. Cờ tính năng (Feature Flags)

Cờ tính năng có thể được sử dụng để bật hoặc tắt có điều kiện các tính năng phụ thuộc vào các phiên bản cụ thể của các phụ thuộc được chia sẻ. Điều này cho phép bạn dần dần tung ra các tính năng mới và đảm bảo tính tương thích với các phiên bản khác nhau của các phụ thuộc.

Bằng cách bao bọc mã phụ thuộc vào một phiên bản cụ thể của thư viện trong một cờ tính năng, bạn có thể kiểm soát thời điểm mã đó được thực thi. Điều này có thể giúp ngăn ngừa lỗi runtime và đảm bảo trải nghiệm người dùng mượt mà.

6. Kiểm thử toàn diện

Kiểm thử kỹ lưỡng là điều cần thiết để đảm bảo rằng kiến trúc Module Federation của bạn hoạt động chính xác với các phiên bản khác nhau của các phụ thuộc được chia sẻ. Điều này bao gồm unit test, integration test và end-to-end test.

Viết các bài kiểm thử nhắm mục tiêu cụ thể vào việc giải quyết phụ thuộc và tính tương thích phiên bản. Các bài kiểm thử này nên mô phỏng các kịch bản khác nhau, chẳng hạn như sử dụng các phiên bản khác nhau của các phụ thuộc được chia sẻ trong host và remote module.

7. Quản lý phụ thuộc tập trung

Đối với các kiến trúc Module Federation lớn hơn, hãy xem xét việc triển khai một hệ thống quản lý phụ thuộc tập trung. Hệ thống này có thể chịu trách nhiệm theo dõi các phiên bản của các phụ thuộc được chia sẻ, đảm bảo tính tương thích và cung cấp một nguồn thông tin duy nhất về phụ thuộc.

Một hệ thống quản lý phụ thuộc tập trung có thể giúp đơn giản hóa quá trình quản lý phụ thuộc và giảm nguy cơ lỗi. Nó cũng có thể cung cấp những hiểu biết có giá trị về các mối quan hệ phụ thuộc trong ứng dụng của bạn.

Các phương pháp tốt nhất để quản lý phụ thuộc động

Khi triển khai quản lý phụ thuộc động, hãy xem xét các phương pháp tốt nhất sau:

• Ưu tiên tính tương thích ngược: Thiết kế các remote module của bạn để tương thích ngược với các phiên bản cũ hơn của các phụ thuộc được chia sẻ. Điều này làm giảm nguy cơ lỗi runtime và cho phép nâng cấp mượt mà hơn.
• Triển khai xử lý lỗi mạnh mẽ: Triển khai xử lý lỗi toàn diện để bắt và xử lý một cách duyên dáng bất kỳ vấn đề nào liên quan đến phiên bản có thể phát sinh tại runtime. Cung cấp các thông báo lỗi đầy đủ thông tin để giúp các nhà phát triển chẩn đoán và giải quyết vấn đề.
• Giám sát việc sử dụng phụ thuộc: Giám sát việc sử dụng các phụ thuộc được chia sẻ để xác định các vấn đề tiềm ẩn và tối ưu hóa hiệu suất. Theo dõi phiên bản nào của các phụ thuộc đang được sử dụng bởi các module khác nhau và xác định bất kỳ sự khác biệt nào.
• Tự động hóa cập nhật phụ thuộc: Tự động hóa quá trình cập nhật các phụ thuộc được chia sẻ để đảm bảo rằng ứng dụng của bạn luôn sử dụng các phiên bản mới nhất. Sử dụng các công cụ như Dependabot hoặc Renovate để tự động tạo pull request cho các bản cập nhật phụ thuộc.
• Thiết lập các kênh giao tiếp rõ ràng: Thiết lập các kênh giao tiếp rõ ràng giữa các nhóm làm việc trên các module khác nhau để đảm bảo mọi người đều biết về bất kỳ thay đổi nào liên quan đến phụ thuộc. Sử dụng các công cụ như Slack hoặc Microsoft Teams để tạo điều kiện giao tiếp và hợp tác.

Ví dụ trong thế giới thực

Hãy xem xét một số ví dụ thực tế về cách Module Federation và quản lý phụ thuộc động có thể được áp dụng trong các bối cảnh khác nhau.

Nền tảng thương mại điện tử

Một nền tảng thương mại điện tử có thể sử dụng Module Federation để tạo ra một kiến trúc micro frontend nơi các nhóm khác nhau chịu trách nhiệm cho các phần khác nhau của nền tảng, chẳng hạn như danh sách sản phẩm, giỏ hàng và thanh toán. Quản lý phụ thuộc động có thể được sử dụng để đảm bảo rằng các module này có thể được triển khai và cập nhật độc lập mà không làm hỏng nền tảng.

Ví dụ, module danh sách sản phẩm có thể sử dụng một phiên bản khác của thư viện UI so với module giỏ hàng. Quản lý phụ thuộc động cho phép nền tảng tải động phiên bản chính xác của thư viện cho mỗi module, đảm bảo chúng hoạt động chính xác với nhau.

Ứng dụng dịch vụ tài chính

Một ứng dụng dịch vụ tài chính có thể sử dụng Module Federation để tạo ra một kiến trúc module nơi các module khác nhau cung cấp các dịch vụ tài chính khác nhau, chẳng hạn như quản lý tài khoản, giao dịch và tư vấn đầu tư. Quản lý phụ thuộc động có thể được sử dụng để đảm bảo rằng các module này có thể được tùy chỉnh và mở rộng mà không ảnh hưởng đến chức năng cốt lõi của ứng dụng.

Ví dụ, một nhà cung cấp bên thứ ba có thể cung cấp một module cung cấp lời khuyên đầu tư chuyên biệt. Quản lý phụ thuộc động cho phép ứng dụng tải động và tích hợp module này mà không yêu cầu thay đổi mã ứng dụng cốt lõi.

Hệ thống chăm sóc sức khỏe

Một hệ thống chăm sóc sức khỏe có thể sử dụng Module Federation để tạo ra một kiến trúc phân tán nơi các module khác nhau cung cấp các dịch vụ chăm sóc sức khỏe khác nhau, chẳng hạn như hồ sơ bệnh nhân, đặt lịch hẹn và y tế từ xa. Quản lý phụ thuộc động có thể được sử dụng để đảm bảo rằng các module này có thể được truy cập và quản lý an toàn từ các địa điểm khác nhau.

Ví dụ, một phòng khám từ xa có thể cần truy cập hồ sơ bệnh nhân được lưu trữ trong một cơ sở dữ liệu trung tâm. Quản lý phụ thuộc động cho phép phòng khám truy cập an toàn các hồ sơ này mà không để lộ toàn bộ cơ sở dữ liệu cho truy cập trái phép.

Tương lai của Module Federation và Quản lý phụ thuộc

Module Federation là một công nghệ phát triển nhanh chóng, và các tính năng và khả năng mới liên tục được phát triển. Trong tương lai, chúng ta có thể mong đợi thấy các cách tiếp cận quản lý phụ thuộc thậm chí còn tinh vi hơn, chẳng hạn như:

• Giải quyết xung đột phụ thuộc tự động: Các công cụ có thể tự động phát hiện và giải quyết các xung đột phụ thuộc, giảm nhu cầu can thiệp thủ công.
• Quản lý phụ thuộc được hỗ trợ bởi AI: Các hệ thống được hỗ trợ bởi AI có thể học hỏi từ các vấn đề phụ thuộc trong quá khứ và chủ động ngăn chặn chúng xảy ra.
• Quản lý phụ thuộc phi tập trung: Các hệ thống phi tập trung cho phép kiểm soát chi tiết hơn đối với các phiên bản và phân phối phụ thuộc.

Khi Module Federation tiếp tục phát triển, nó sẽ trở thành một công cụ thậm chí còn mạnh mẽ hơn để xây dựng các kiến trúc micro frontend có khả năng mở rộng, bảo trì và dễ thích ứng.

Kết luận

JavaScript Module Federation cung cấp một cách tiếp cận mạnh mẽ để xây dựng các kiến trúc micro frontend. Việc giải quyết phụ thuộc hiệu quả là rất quan trọng để đảm bảo sự ổn định và khả năng bảo trì của các hệ thống này. Bằng cách hiểu sự khác biệt giữa quản lý phụ thuộc tĩnh và động và triển khai các chiến lược được nêu trong bài viết này, bạn có thể xây dựng các ứng dụng Module Federation mạnh mẽ và dễ thích ứng đáp ứng nhu cầu của tổ chức và người dùng của bạn.

Việc chọn chiến lược giải quyết phụ thuộc phù hợp phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn. Quản lý phụ thuộc tĩnh cung cấp khả năng kiểm soát và dự đoán tốt hơn nhưng có thể kém linh hoạt hơn. Quản lý phụ thuộc động mang lại sự linh hoạt cao hơn nhưng đòi hỏi sự cân nhắc cẩn thận để tránh lỗi runtime. Bằng cách đánh giá cẩn thận nhu cầu của bạn và triển khai các chiến lược phù hợp, bạn có thể tạo ra một kiến trúc Module Federation vừa có khả năng mở rộng vừa dễ bảo trì.

Hãy nhớ ưu tiên tính tương thích ngược, triển khai xử lý lỗi mạnh mẽ và giám sát việc sử dụng phụ thuộc để đảm bảo sự thành công lâu dài của ứng dụng Module Federation của bạn. Với kế hoạch và thực thi cẩn thận, Module Federation có thể giúp bạn xây dựng các ứng dụng web phức tạp dễ phát triển, triển khai và bảo trì hơn.