JavaScript Module Federation với Webpack 6: Cung cấp Năng lượng cho Micro-Frontend Thế hệ Mới trên Toàn cầu

Trong bối cảnh phát triển web không ngừng biến đổi, việc xây dựng các ứng dụng quy mô lớn, cấp doanh nghiệp thường đặt ra những thách thức phức tạp liên quan đến khả năng mở rộng, sự hợp tác nhóm và khả năng bảo trì. Các kiến trúc frontend nguyên khối truyền thống, dù từng phổ biến, lại gặp khó khăn trong việc bắt kịp với yêu cầu của các chu kỳ phát triển linh hoạt, hiện đại và các đội ngũ phân tán về mặt địa lý. Việc tìm kiếm các giải pháp có tính mô-đun cao hơn, có thể triển khai độc lập và linh hoạt về công nghệ đã dẫn đến việc áp dụng rộng rãi Micro-Frontends – một phong cách kiến trúc mở rộng các nguyên tắc của microservices cho frontend.

Mặc dù micro-frontends mang lại những lợi ích không thể phủ nhận, việc triển khai chúng trong lịch sử đã bao gồm các cơ chế phức tạp để chia sẻ mã nguồn, quản lý dependency và tích hợp runtime. Đây chính là lúc JavaScript Module Federation, một tính năng đột phá được giới thiệu trong Webpack 5 (và tiếp tục phát triển với các phiên bản tương lai như "Webpack 6" trong khái niệm), nổi lên như một giải pháp mang tính chuyển đổi. Module Federation tái định nghĩa cách các ứng dụng độc lập có thể chia sẻ mã nguồn và dependency một cách linh động tại runtime, thay đổi căn bản cách chúng ta xây dựng và triển khai các ứng dụng web phân tán. Hướng dẫn toàn diện này sẽ khám phá sức mạnh của Module Federation, đặc biệt trong bối cảnh các khả năng của Webpack thế hệ mới, và chứng minh tác động sâu sắc của nó đối với các đội ngũ phát triển toàn cầu đang nỗ lực xây dựng các kiến trúc micro-frontend thực sự có khả năng mở rộng và bền vững.

Sự Tiến hóa của Kiến trúc Frontend: Từ Monoliths đến Micro-Frontends

Để hiểu được tầm quan trọng của Module Federation, chúng ta cần một chuyến đi ngắn qua sự tiến hóa của kiến trúc frontend và các vấn đề mà nó giải quyết.

Frontend Nguyên khối (Monolithic Frontends): Quá khứ và những hạn chế

Trong nhiều năm, phương pháp tiêu chuẩn để xây dựng ứng dụng web là một codebase frontend duy nhất, lớn và liên kết chặt chẽ – monolith. Tất cả các tính năng, thành phần và logic nghiệp vụ đều nằm trong một ứng dụng này. Mặc dù đơn giản cho các dự án nhỏ, monolith nhanh chóng trở nên cồng kềnh khi ứng dụng phát triển:

• Thách thức về khả năng mở rộng: Một thay đổi nhỏ ở một phần của ứng dụng thường đòi hỏi phải xây dựng lại và triển khai lại toàn bộ frontend, khiến các bản cập nhật thường xuyên trở nên phiền phức và rủi ro.
• Nút thắt cổ chai trong đội ngũ: Các đội ngũ lớn làm việc trên một codebase duy nhất thường xuyên gặp phải xung đột hợp nhất (merge conflict), dẫn đến chu kỳ phát triển chậm hơn và giảm năng suất.
• Bị khóa chặt vào công nghệ: Rất khó để giới thiệu công nghệ mới hoặc nâng cấp các công nghệ hiện có mà không ảnh hưởng đến toàn bộ ứng dụng, kìm hãm sự đổi mới và tạo ra nợ kỹ thuật.
• Phức tạp trong triển khai: Một lỗi triển khai duy nhất có thể làm sập toàn bộ trải nghiệm người dùng.

Sự trỗi dậy của Micro-Frontends: Mở khóa sự linh hoạt và khả năng mở rộng

Lấy cảm hứng từ sự thành công của microservices trong phát triển backend, phong cách kiến trúc micro-frontend đề xuất chia nhỏ một frontend nguyên khối thành các ứng dụng nhỏ hơn, độc lập và tự chứa. Mỗi micro-frontend được sở hữu bởi một đội ngũ đa chức năng chuyên trách, chịu trách nhiệm cho toàn bộ vòng đời của nó, từ phát triển đến triển khai và vận hành. Các lợi ích chính bao gồm:

• Phát triển và triển khai độc lập: Các đội ngũ có thể phát triển, kiểm thử và triển khai các micro-frontend của họ một cách độc lập, đẩy nhanh việc cung cấp tính năng và giảm thời gian ra mắt sản phẩm.
• Độc lập về công nghệ (Technology Agnosticism): Các micro-frontend khác nhau có thể được xây dựng bằng các framework khác nhau (ví dụ: React, Vue, Angular), cho phép các đội ngũ chọn công cụ tốt nhất cho công việc hoặc dần dần chuyển đổi khỏi các công nghệ cũ.
• Nâng cao khả năng mở rộng: Các phần riêng lẻ của ứng dụng có thể mở rộng độc lập, và các lỗi được cô lập trong các micro-frontend cụ thể, cải thiện khả năng phục hồi của toàn bộ hệ thống.
• Cải thiện khả năng bảo trì: Các codebase nhỏ hơn, tập trung hơn sẽ dễ hiểu, quản lý và gỡ lỗi hơn.

Mặc dù có những ưu điểm này, micro-frontends lại giới thiệu một loạt thách thức riêng, đặc biệt là xung quanh việc chia sẻ mã nguồn chung (như hệ thống thiết kế hoặc thư viện tiện ích), quản lý các dependency được chia sẻ (ví dụ: React, Lodash), và điều phối tích hợp runtime mà không làm mất đi tính độc lập. Các phương pháp truyền thống thường liên quan đến quản lý dependency phức tạp tại thời điểm build, các gói npm được chia sẻ, hoặc các cơ chế tải runtime tốn kém. Đây chính là khoảng trống mà Module Federation lấp đầy.

Giới thiệu Webpack 6 và Module Federation: Sự thay đổi Mô hình

Mặc dù Module Federation ban đầu được giới thiệu với Webpack 5, thiết kế hướng tới tương lai của nó đã định vị nó như một nền tảng cho các phiên bản Webpack trong tương lai, bao gồm cả các khả năng được dự đoán trong kỷ nguyên "Webpack 6" theo khái niệm. Nó đại diện cho một sự thay đổi cơ bản trong cách chúng ta hình thành và xây dựng các ứng dụng web phân tán.

Module Federation là gì?

Về cốt lõi, Module Federation cho phép một bản build Webpack phơi bày (expose) một số module của nó cho các bản build Webpack khác, và ngược lại, tiêu thụ (consume) các module được phơi bày bởi các bản build Webpack khác. Điều quan trọng là điều này xảy ra một cách linh động tại runtime, chứ không phải tại thời điểm build. Điều này có nghĩa là các ứng dụng có thể thực sự chia sẻ và tiêu thụ mã nguồn trực tiếp từ các ứng dụng khác được triển khai độc lập.

Hãy tưởng tượng một kịch bản nơi ứng dụng chính của bạn (một "host") cần một thành phần từ một ứng dụng độc lập khác (một "remote"). Với Module Federation, host chỉ cần khai báo ý định sử dụng thành phần remote, và Webpack sẽ xử lý việc tải và tích hợp động, bao gồm cả việc chia sẻ thông minh các dependency chung để ngăn chặn sự trùng lặp.

Các khái niệm chính trong Module Federation:

• Host (hoặc Container): Một ứng dụng tiêu thụ các module được phơi bày bởi các ứng dụng khác.
• Remote: Một ứng dụng phơi bày một số module của nó cho các ứng dụng khác. Một ứng dụng có thể vừa là host vừa là remote cùng một lúc.
• Exposes: Các module mà một ứng dụng cung cấp cho các ứng dụng khác tiêu thụ.
• Remotes: Các ứng dụng (và các module được phơi bày của chúng) mà một ứng dụng host muốn tiêu thụ.
• Shared: Định nghĩa cách các dependency chung (như React, Vue, Lodash) nên được xử lý qua các ứng dụng liên kết. Điều này rất quan trọng để tối ưu hóa kích thước bundle và đảm bảo tính tương thích.

Cách Module Federation giải quyết các thách thức của Micro-Frontend:

Module Federation giải quyết trực tiếp những phức tạp đã từng gây khó khăn cho các kiến trúc micro-frontend, cung cấp các giải pháp vô song:

• Tích hợp Runtime thực sự: Không giống như các giải pháp trước đây dựa vào iframe hoặc các bộ điều phối micro JavaScript tùy chỉnh, Module Federation cung cấp một cơ chế Webpack gốc để tích hợp liền mạch mã nguồn từ các ứng dụng khác nhau tại runtime. Các thành phần, hàm, hoặc toàn bộ trang có thể được tải động và hiển thị như thể chúng là một phần của ứng dụng host.
• Loại bỏ các Dependency tại thời điểm Build: Các đội ngũ không còn cần phải xuất bản các thành phần chung lên một registry npm và quản lý các phiên bản qua nhiều repo. Các thành phần được phơi bày và tiêu thụ trực tiếp, đơn giản hóa đáng kể quy trình phát triển.
• Đơn giản hóa chiến lược Monorepo/Polyrepo: Dù bạn chọn monorepo (một repository duy nhất cho tất cả các dự án) hay polyrepo (nhiều repository), Module Federation đều hợp lý hóa việc chia sẻ. Trong một monorepo, nó tối ưu hóa các bản build bằng cách tránh biên dịch thừa. Trong một polyrepo, nó cho phép chia sẻ liền mạch giữa các repository mà không cần cấu hình pipeline build phức tạp.
• Tối ưu hóa các Dependency được chia sẻ: Cấu hình shared là một yếu tố thay đổi cuộc chơi. Nó đảm bảo rằng nếu nhiều ứng dụng liên kết phụ thuộc vào cùng một thư viện (ví dụ: một phiên bản cụ thể của React), chỉ một phiên bản của thư viện đó được tải vào trình duyệt của người dùng, giảm đáng kể kích thước bundle và cải thiện hiệu suất ứng dụng trên toàn cầu.
• Tải động và Quản lý phiên bản: Các remote có thể được tải theo yêu cầu, có nghĩa là chỉ mã nguồn cần thiết mới được tìm nạp khi được yêu cầu. Hơn nữa, Module Federation cung cấp các cơ chế để quản lý các phiên bản khác nhau của các dependency được chia sẻ, cung cấp các giải pháp mạnh mẽ cho tính tương thích và nâng cấp an toàn.
• Độc lập Framework tại Runtime: Mặc dù việc thiết lập ban đầu cho các framework khác nhau có thể có một chút khác biệt, Module Federation cho phép một host React tiêu thụ một thành phần Vue, hoặc ngược lại, làm cho các lựa chọn công nghệ trở nên linh hoạt và bền vững hơn trong tương lai. Điều này đặc biệt có giá trị đối với các doanh nghiệp lớn có các ngăn xếp công nghệ đa dạng hoặc trong quá trình di chuyển dần dần.

Tìm hiểu sâu về Cấu hình Module Federation: Một cách tiếp cận khái niệm

Việc triển khai Module Federation xoay quanh việc cấu hình ModuleFederationPlugin trong tệp cấu hình Webpack của bạn. Hãy cùng khám phá một cách khái niệm về cách thiết lập điều này cho cả ứng dụng host và ứng dụng remote.

ModuleFederationPlugin: Cấu hình cốt lõi

Plugin này được khởi tạo trong tệp webpack.config.js của bạn:

new webpack.container.ModuleFederationPlugin({ /* options */ })

Giải thích các tùy chọn cấu hình chính:

• name:

  Đây là một tên toàn cục duy nhất cho bản build Webpack hiện tại của bạn (container của bạn). Khi các ứng dụng khác muốn tiêu thụ các module từ bản build này, chúng sẽ tham chiếu đến nó bằng tên này. Ví dụ, nếu ứng dụng của bạn được gọi là "Dashboard," name của nó có thể là 'dashboardApp'. Điều này rất quan trọng để nhận dạng trong hệ sinh thái liên kết.

• filename:

  Chỉ định tên tệp đầu ra cho điểm nhập remote (remote entry point). Đây là tệp mà các ứng dụng khác sẽ tải để truy cập các module được phơi bày. Một thông lệ phổ biến là đặt tên nó là 'remoteEntry.js'. Tệp này hoạt động như một tệp kê khai (manifest) và bộ tải cho các module được phơi bày.

• exposes:

  Một đối tượng định nghĩa những module mà bản build Webpack này cung cấp cho các ứng dụng khác tiêu thụ. Các khóa là tên mà các ứng dụng khác sẽ sử dụng để tham chiếu đến các module này, và các giá trị là đường dẫn cục bộ đến các module thực tế trong dự án của bạn. Ví dụ, {'./Button': './src/components/Button.jsx'} sẽ phơi bày thành phần Button của bạn với tên là Button.

• remotes:

  Một đối tượng định nghĩa các ứng dụng remote (và các điểm nhập của chúng) mà bản build Webpack này muốn tiêu thụ. Các khóa là tên bạn sẽ sử dụng để nhập các module từ remote đó (ví dụ: 'cartApp'), và các giá trị là URL đến tệp remoteEntry.js của remote (ví dụ: 'cartApp@http://localhost:3001/remoteEntry.js'). Điều này cho ứng dụng host của bạn biết nơi tìm định nghĩa cho các module remote.

• shared:

  Có lẽ là tùy chọn mạnh mẽ và phức tạp nhất. Nó định nghĩa cách các dependency chung nên được chia sẻ giữa các ứng dụng liên kết. Bạn có thể chỉ định một danh sách các tên gói (ví dụ: ['react', 'react-dom']) nên được chia sẻ. Đối với mỗi gói được chia sẻ, bạn có thể cấu hình:

  • singleton: true đảm bảo rằng chỉ có một phiên bản của dependency được tải vào ứng dụng, ngay cả khi nhiều remote yêu cầu nó (rất quan trọng đối với các thư viện như React hoặc Redux).
  • requiredVersion: Chỉ định một dải phiên bản semver cho phiên bản chấp nhận được của dependency được chia sẻ.
  • strictVersion: true sẽ ném ra lỗi nếu phiên bản của host không khớp với phiên bản yêu cầu của remote.
  • eager: Tải module được chia sẻ ngay lập tức, thay vì không đồng bộ. Sử dụng một cách thận trọng.

  Cơ chế chia sẻ thông minh này ngăn chặn việc tải xuống dư thừa và đảm bảo tính tương thích phiên bản, điều này rất quan trọng cho một trải nghiệm người dùng ổn định trên các ứng dụng phân tán.

Ví dụ thực tế: Giải thích Cấu hình Host và Remote

1. Ứng dụng Remote (ví dụ: một Micro-Frontend "Danh mục Sản phẩm")

Ứng dụng này sẽ phơi bày thành phần danh sách sản phẩm của nó. Tệp webpack.config.js của nó sẽ bao gồm:

// ... các cấu hình webpack khác
plugins: [
    new webpack.container.ModuleFederationPlugin({
        name: 'productCatalog',
        filename: 'remoteEntry.js',
        exposes: {
            './ProductList': './src/components/ProductList.jsx',
            './ProductDetail': './src/components/ProductDetail.jsx'
        },
        shared: {
            react: { singleton: true, requiredVersion: '^18.0.0' },
            'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^18.0.0' },
            // ... các dependency được chia sẻ khác
        }
    })
]
// ...

Ở đây, ứng dụng productCatalog phơi bày ProductList và ProductDetail. Nó cũng khai báo react và react-dom là các singleton được chia sẻ, yêu cầu một dải phiên bản cụ thể. Điều này có nghĩa là nếu một host cũng cần React, nó sẽ cố gắng sử dụng phiên bản đã được tải hoặc tải phiên bản được chỉ định này chỉ một lần.

2. Ứng dụng Host (ví dụ: một Shell "Cổng chính")

Ứng dụng này sẽ tiêu thụ thành phần ProductList từ productCatalog. Tệp webpack.config.js của nó sẽ bao gồm:

// ... các cấu hình webpack khác
plugins: [
    new webpack.container.ModuleFederationPlugin({
        name: 'mainPortal',
        remotes: {
            productCatalog: 'productCatalog@http://localhost:3001/remoteEntry.js'
        },
        shared: {
            react: { singleton: true, requiredVersion: '^18.0.0' },
            'react-dom': { singleton: true, requiredVersion: '^18.0.0' },
            // ... các dependency được chia sẻ khác
        }
    })
]
// ...

mainPortal định nghĩa productCatalog là một remote, trỏ đến tệp nhập của nó. Nó cũng khai báo React và React DOM là được chia sẻ, đảm bảo tính tương thích và loại bỏ trùng lặp với remote.

3. Tiêu thụ một Module Remote trong Host

Sau khi được cấu hình, ứng dụng host có thể nhập động module remote giống như một module cục bộ (mặc dù đường dẫn nhập phản ánh tên remote):

import React from 'react';

// Nhập động thành phần ProductList từ remote 'productCatalog'
const ProductList = React.lazy(() => import('productCatalog/ProductList'));

function App() {
    return (
        <div>
            <h1>Chào mừng đến với Cổng chính của chúng tôi</h1>
            <React.Suspense fallback={<div>Đang tải sản phẩm...</div>}>
                <ProductList />
            </React.Suspense>
        </div>
    );
}

export default App;

Thiết lập này cho phép mainPortal hiển thị thành phần ProductList, được phát triển và triển khai hoàn toàn bởi đội ngũ productCatalog, thể hiện sự kết hợp runtime thực sự. Việc sử dụng React.lazy và Suspense là một mẫu phổ biến để xử lý tính chất không đồng bộ của việc tải module remote, mang lại trải nghiệm người dùng mượt mà.

Các Mẫu Kiến trúc và Chiến lược với Module Federation

Module Federation mở ra một số mẫu kiến trúc mạnh mẽ, cho phép triển khai micro-frontend linh hoạt và mạnh mẽ cho các doanh nghiệp toàn cầu.

Tích hợp Runtime và Kết hợp Giao diện người dùng liền mạch

Lời hứa cốt lõi của Module Federation là khả năng ghép nối các phần giao diện người dùng khác nhau tại runtime. Điều này có nghĩa là:

• Layout và Shell được chia sẻ: Một ứng dụng "shell" chính có thể định nghĩa bố cục trang tổng thể (đầu trang, chân trang, điều hướng) và tải động các micro-frontend khác nhau vào các vùng được chỉ định, tạo ra một trải nghiệm người dùng gắn kết.
• Tái sử dụng Thành phần: Các thành phần riêng lẻ (ví dụ: nút, biểu mẫu, bảng dữ liệu, widget thông báo) có thể được phơi bày bởi một micro-frontend 'thư viện thành phần' và được tiêu thụ bởi nhiều ứng dụng, đảm bảo tính nhất quán và đẩy nhanh quá trình phát triển.
• Giao tiếp dựa trên sự kiện: Trong khi Module Federation xử lý việc tải module, giao tiếp giữa các micro-frontend thường dựa vào các mẫu event bus, quản lý trạng thái được chia sẻ (nếu được quản lý cẩn thận), hoặc các cơ chế publish-subscribe toàn cục. Điều này cho phép các ứng dụng liên kết tương tác mà không cần liên kết chặt chẽ, duy trì tính độc lập của chúng.

Monorepo so với Polyrepo với Module Federation

Module Federation hỗ trợ một cách tinh tế cả hai chiến lược repository phổ biến:

• Cải tiến Monorepo: Trong một monorepo, nơi tất cả các micro-frontend nằm trong một repository duy nhất, Module Federation vẫn có thể cực kỳ hữu ích. Nó cho phép các bản build và triển khai độc lập của các ứng dụng riêng biệt trong monorepo đó, tránh việc phải xây dựng lại toàn bộ repository cho một thay đổi nhỏ. Các dependency được chia sẻ được xử lý hiệu quả, giảm thời gian build tổng thể và cải thiện việc sử dụng bộ đệm trên toàn bộ pipeline phát triển.
• Trao quyền cho Polyrepo: Đối với các tổ chức ưa thích các repository riêng biệt cho mỗi micro-frontend, Module Federation là một yếu tố thay đổi cuộc chơi. Nó cung cấp một cơ chế gốc, mạnh mẽ để chia sẻ mã nguồn và tích hợp runtime giữa các repository, loại bỏ nhu cầu về các quy trình xuất bản gói nội bộ phức tạp hoặc các công cụ liên kết tùy chỉnh. Các đội ngũ có thể duy trì quyền tự chủ hoàn toàn đối với các repository của mình trong khi vẫn đóng góp vào một trải nghiệm ứng dụng thống nhất.

Tải động, Quản lý phiên bản và Thay thế Module Nóng (Hot Module Replacement)

Bản chất động của Module Federation mang lại những lợi thế đáng kể:

• Tải theo yêu cầu: Các module remote có thể được tải không đồng bộ và chỉ khi cần thiết (ví dụ: sử dụng React.lazy() hoặc import() động), cải thiện thời gian tải trang ban đầu và giảm kích thước bundle ban đầu cho người dùng.
• Quản lý phiên bản mạnh mẽ: Cấu hình shared cho phép kiểm soát chi tiết các phiên bản dependency. Bạn có thể chỉ định phiên bản chính xác, dải phiên bản, hoặc cho phép dự phòng, cho phép nâng cấp an toàn và có kiểm soát. Điều này rất quan trọng để ngăn chặn "dependency hell" trong các hệ thống phân tán lớn.
• Thay thế Module Nóng (HMR): Khi phát triển, HMR có thể hoạt động trên các module liên kết. Các thay đổi trong một ứng dụng remote có thể được phản ánh trong một ứng dụng host mà không cần tải lại toàn bộ trang, đẩy nhanh vòng lặp phản hồi phát triển.

Kết xuất phía Máy chủ (SSR) và Điện toán Biên (Edge Computing)

Mặc dù chủ yếu là một tính năng phía client, Module Federation có thể được tích hợp với các chiến lược SSR để nâng cao hiệu suất và SEO:

• SSR cho lần tải đầu tiên: Đối với các thành phần quan trọng, micro-frontends có thể được kết xuất trên máy chủ, cải thiện hiệu suất cảm nhận và SEO của ứng dụng. Module Federation sau đó có thể "hydrate" các thành phần đã được kết xuất sẵn này ở phía client.
• Kết hợp phía Biên (Edge-side Composition): Các nguyên tắc của Module Federation có thể mở rộng đến các môi trường điện toán biên, cho phép kết hợp và cá nhân hóa động các trải nghiệm web gần người dùng hơn, có khả năng giảm độ trễ cho khán giả toàn cầu. Đây là một lĩnh vực đổi mới tích cực.

Lợi ích của Module Federation đối với các Đội ngũ và Doanh nghiệp Toàn cầu

Module Federation không chỉ là một giải pháp kỹ thuật; nó là một yếu tố thúc đẩy tổ chức, nuôi dưỡng quyền tự chủ, hiệu quả và linh hoạt cho các đội ngũ đa dạng hoạt động trên toàn thế giới.

Nâng cao khả năng mở rộng và Phát triển độc lập

• Sở hữu phân tán: Các đội ngũ ở các múi giờ và địa điểm địa lý khác nhau có thể sở hữu, phát triển và triển khai các micro-frontend tương ứng của họ một cách độc lập. Điều này làm giảm sự phụ thuộc giữa các đội và cho phép các luồng phát triển song song.
• Cung cấp tính năng nhanh hơn: Với các pipeline triển khai độc lập, các đội ngũ có thể phát hành các tính năng mới hoặc sửa lỗi cho micro-frontend của họ mà không cần chờ đợi một chu kỳ phát hành nguyên khối. Điều này đẩy nhanh đáng kể việc cung cấp giá trị cho người dùng, dù họ ở đâu.
• Giảm chi phí giao tiếp: Bằng cách xác định rõ ràng ranh giới và giao diện của module, Module Federation giảm thiểu nhu cầu giao tiếp liên tục, đồng bộ giữa các đội, cho phép họ tập trung vào các trách nhiệm chuyên môn của mình.

Độc lập về công nghệ và Di chuyển dần dần

• Ngăn xếp công nghệ đa dạng: Các doanh nghiệp toàn cầu thường kế thừa hoặc áp dụng nhiều loại framework frontend. Module Federation cho phép một ứng dụng chính được xây dựng bằng, ví dụ, React, tích hợp liền mạch các micro-frontend được xây dựng bằng Vue, Angular, hoặc thậm chí các framework cũ hơn. Điều này loại bỏ nhu cầu di chuyển tốn kém, tất cả cùng một lúc.
• Hiện đại hóa theo giai đoạn: Các ứng dụng cũ có thể được hiện đại hóa từng bước. Các tính năng hoặc phần mới có thể được phát triển dưới dạng micro-frontend bằng các framework hiện đại, và dần dần được tích hợp vào ứng dụng hiện có, giảm thiểu rủi ro và cho phép chuyển đổi có kiểm soát.

Cải thiện Hiệu suất và Trải nghiệm Người dùng

• Tối ưu hóa kích thước Bundle: Thông qua việc chia sẻ thông minh các dependency, Module Federation đảm bảo rằng các thư viện chung chỉ được tải một lần, giảm đáng kể tổng lượng JavaScript mà người dùng tải xuống. Điều này đặc biệt có lợi cho người dùng trên các mạng chậm hơn hoặc thiết bị di động, cải thiện thời gian tải trên toàn cầu.
• Lưu trữ đệm hiệu quả (Caching): Vì các module liên kết là độc lập, chúng có thể được trình duyệt lưu vào bộ đệm riêng lẻ. Khi một module remote được cập nhật, chỉ bộ đệm của module cụ thể đó cần được vô hiệu hóa và tải lại, dẫn đến các lần tải tiếp theo nhanh hơn.
• Hiệu suất cảm nhận nhanh hơn: Tải lười (Lazy loading) các remote có nghĩa là trình duyệt của người dùng chỉ tải xuống mã nguồn cho các phần của ứng dụng mà họ đang tương tác, dẫn đến một giao diện người dùng nhanh nhạy và phản hồi tốt hơn.

Hiệu quả Chi phí và Tối ưu hóa Nguồn lực

• Giảm trùng lặp công sức: Bằng cách cho phép chia sẻ dễ dàng các thành phần, hệ thống thiết kế và thư viện tiện ích, Module Federation ngăn chặn các đội ngũ khác nhau xây dựng lại cùng một chức năng, tiết kiệm thời gian và nguồn lực phát triển.
• Hợp lý hóa các Pipeline triển khai: Việc triển khai độc lập các micro-frontend làm giảm sự phức tạp và rủi ro liên quan đến các lần triển khai nguyên khối. Các pipeline CI/CD trở nên đơn giản và nhanh hơn, đòi hỏi ít tài nguyên và sự phối hợp hơn.
• Tối đa hóa đóng góp tài năng toàn cầu: Các đội ngũ có thể được phân bổ trên toàn thế giới, mỗi đội tập trung vào micro-frontend cụ thể của mình. Điều này cho phép các tổ chức khai thác hiệu quả hơn vào một nguồn nhân tài toàn cầu, mà không bị ràng buộc bởi các kiến trúc của hệ thống liên kết chặt chẽ.

Những cân nhắc thực tế và các Thực hành tốt nhất

Mặc dù Module Federation mang lại sức mạnh to lớn, việc triển khai thành công đòi hỏi lập kế hoạch cẩn thận và tuân thủ các thực hành tốt nhất, đặc biệt khi quản lý các hệ thống phức tạp cho khán giả toàn cầu.

Quản lý Dependency: Cốt lõi của Federation

• Chia sẻ chiến lược: Cân nhắc kỹ lưỡng những dependency nào cần chia sẻ. Chia sẻ quá nhiều có thể dẫn đến các bundle ban đầu lớn hơn nếu không được cấu hình đúng, trong khi chia sẻ quá ít có thể dẫn đến việc tải xuống trùng lặp. Ưu tiên chia sẻ các thư viện lớn, phổ biến như React, Angular, Vue, Redux, hoặc một thư viện thành phần giao diện người dùng trung tâm.
• Singleton Dependencies: Luôn cấu hình các thư viện quan trọng như React, React DOM, hoặc các thư viện quản lý trạng thái (ví dụ: Redux, Vuex, NgRx) là singleton (singleton: true). Điều này đảm bảo chỉ có một phiên bản tồn tại trong ứng dụng, ngăn chặn các lỗi tinh vi và các vấn đề về hiệu suất.
• Tính tương thích phiên bản: Sử dụng requiredVersion và strictVersion một cách thận trọng. Để có sự linh hoạt tối đa trong môi trường phát triển, một requiredVersion lỏng lẻo hơn có thể chấp nhận được. Đối với môi trường sản xuất, đặc biệt là đối với các thư viện được chia sẻ quan trọng, strictVersion: true cung cấp sự ổn định cao hơn và ngăn chặn hành vi không mong muốn do không khớp phiên bản.

Xử lý lỗi và Khả năng phục hồi

• Fallback mạnh mẽ: Các module remote có thể không tải được do các vấn đề mạng, lỗi triển khai hoặc cấu hình không chính xác. Luôn triển khai các giao diện người dùng dự phòng (ví dụ: sử dụng React.Suspense với một chỉ báo tải tùy chỉnh hoặc error boundary) để cung cấp trải nghiệm xuống cấp một cách duyên dáng thay vì một màn hình trống.
• Giám sát và Ghi nhật ký: Triển khai giám sát và ghi nhật ký toàn diện trên tất cả các ứng dụng liên kết. Các công cụ theo dõi lỗi và giám sát hiệu suất tập trung là cần thiết để nhanh chóng xác định các vấn đề trong một môi trường phân tán, bất kể vấn đề bắt nguồn từ đâu.
• Lập trình phòng thủ: Coi các module remote như các dịch vụ bên ngoài. Xác thực dữ liệu được truyền giữa chúng, xử lý các đầu vào không mong muốn và giả định rằng bất kỳ cuộc gọi remote nào cũng có thể thất bại.

Quản lý phiên bản và Tính tương thích

• Semantic Versioning: Áp dụng semantic versioning (Major.Minor.Patch) cho các module được phơi bày và các ứng dụng remote của bạn. Điều này cung cấp một hợp đồng rõ ràng cho người tiêu thụ và giúp quản lý các thay đổi đột phá (breaking changes).
• Tính tương thích ngược: Cố gắng đảm bảo tính tương thích ngược khi cập nhật các module được phơi bày. Nếu các thay đổi đột phá là không thể tránh khỏi, hãy thông báo chúng một cách rõ ràng và cung cấp các lộ trình di chuyển. Cân nhắc phơi bày nhiều phiên bản của một module tạm thời trong giai đoạn di chuyển.
• Triển khai có kiểm soát: Triển khai các chiến lược triển khai có kiểm soát (ví dụ: canary deployments, feature flags) cho các phiên bản mới của ứng dụng remote. Điều này cho phép bạn kiểm thử các phiên bản mới với một nhóm nhỏ người dùng trước khi phát hành toàn cầu, giảm thiểu tác động trong trường hợp có vấn đề.

Tối ưu hóa Hiệu suất

• Lazy Loading Remotes: Luôn tải lười các module remote trừ khi chúng hoàn toàn cần thiết cho lần hiển thị trang ban đầu. Điều này giảm đáng kể kích thước bundle ban đầu và cải thiện hiệu suất cảm nhận.
• Caching tích cực: Tận dụng bộ đệm trình duyệt và bộ đệm CDN (Content Delivery Network) một cách hiệu quả cho các tệp remoteEntry.js và các module được phơi bày của bạn. Việc phá vỡ bộ đệm chiến lược đảm bảo người dùng luôn nhận được mã nguồn mới nhất khi cần, đồng thời tối đa hóa số lần truy cập bộ đệm cho các module không thay đổi trên các vị trí địa lý đa dạng.
• Preloading và Prefetching: Đối với các module có khả năng được truy cập sớm, hãy xem xét việc preloading (tải ngay lập tức nhưng không thực thi) hoặc prefetching (tải trong thời gian rảnh của trình duyệt) để tối ưu hóa hơn nữa thời gian tải cảm nhận mà không ảnh hưởng đến các đường dẫn hiển thị quan trọng ban đầu.

Những cân nhắc về Bảo mật

• Nguồn gốc đáng tin cậy: Chỉ tải các module remote từ các nguồn gốc đáng tin cậy và đã được xác minh. Kiểm soát cẩn thận nơi các tệp remoteEntry.js của bạn được lưu trữ và truy cập để ngăn chặn việc chèn mã độc hại.
• Chính sách Bảo mật Nội dung (CSP): Triển khai một CSP mạnh mẽ để giảm thiểu rủi ro liên quan đến nội dung được tải động, hạn chế các nguồn mà từ đó các tập lệnh và tài nguyên khác có thể được tải.
• Đánh giá mã nguồn và Quét lỗ hổng: Duy trì các quy trình đánh giá mã nguồn nghiêm ngặt và tích hợp các công cụ quét bảo mật tự động cho tất cả các micro-frontend, giống như bạn làm cho bất kỳ thành phần ứng dụng quan trọng nào khác.

Trải nghiệm Nhà phát triển (DX)

• Môi trường Phát triển nhất quán: Cung cấp các hướng dẫn rõ ràng và có thể là các công cụ tiêu chuẩn hóa hoặc thiết lập Docker để đảm bảo môi trường phát triển cục bộ nhất quán trên tất cả các đội, bất kể vị trí của họ.
• Giao thức Giao tiếp rõ ràng: Thiết lập các kênh và giao thức giao tiếp rõ ràng cho các đội ngũ phát triển các micro-frontend phụ thuộc lẫn nhau. Các cuộc họp đồng bộ thường xuyên, tài liệu được chia sẻ và các hợp đồng API là rất quan trọng.
• Công cụ và Tài liệu: Đầu tư vào tài liệu cho thiết lập Module Federation của bạn và có thể xây dựng các công cụ hoặc tập lệnh tùy chỉnh để đơn giản hóa các tác vụ phổ biến như khởi động nhiều ứng dụng liên kết cục bộ.

Tương lai của Micro-Frontends với Module Federation

Module Federation đã chứng minh giá trị của mình trong nhiều ứng dụng quy mô lớn trên toàn cầu, nhưng hành trình của nó còn lâu mới kết thúc. Chúng ta có thể dự đoán một số phát triển quan trọng:

• Mở rộng ra ngoài Webpack: Mặc dù là một tính năng gốc của Webpack, các khái niệm cốt lõi của Module Federation đang được khám phá và điều chỉnh bởi các công cụ build khác như Rspack và thậm chí cả các plugin của Vite. Điều này cho thấy sự công nhận rộng rãi hơn của ngành công nghiệp về sức mạnh của nó và một sự dịch chuyển hướng tới các tiêu chuẩn chia sẻ module phổ quát hơn.
• Nỗ lực Tiêu chuẩn hóa: Khi mô hình này ngày càng phổ biến, có khả năng sẽ có thêm các nỗ lực do cộng đồng thúc đẩy để tiêu chuẩn hóa các cấu hình và thực hành tốt nhất của Module Federation, giúp các đội ngũ và công nghệ đa dạng tương tác với nhau dễ dàng hơn nữa.
• Hệ sinh thái và Công cụ được cải tiến: Mong đợi một hệ sinh thái phong phú hơn về các công cụ phát triển, công cụ gỡ lỗi và các nền tảng triển khai được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ các ứng dụng liên kết, hợp lý hóa trải nghiệm của nhà phát triển cho các đội ngũ phân tán toàn cầu.
• Tăng cường áp dụng: Khi những lợi ích được hiểu rộng rãi hơn, Module Federation sẵn sàng được áp dụng nhiều hơn nữa trong các ứng dụng doanh nghiệp quy mô lớn, biến đổi cách các doanh nghiệp tiếp cận sự hiện diện trên web và các sản phẩm kỹ thuật số của họ trên toàn thế giới.

Kết luận

JavaScript Module Federation với Webpack 6 (và các khả năng nền tảng của nó từ Webpack 5) đại diện cho một bước nhảy vọt lớn trong thế giới phát triển frontend. Nó giải quyết một cách tinh tế một số thách thức dai dẳng nhất liên quan đến việc xây dựng và duy trì các kiến trúc micro-frontend quy mô lớn, đặc biệt đối với các tổ chức có đội ngũ phát triển toàn cầu và nhu cầu về các ứng dụng độc lập, có khả năng mở rộng và bền vững.

Bằng cách cho phép chia sẻ động các module tại runtime và quản lý dependency thông minh, Module Federation trao quyền cho các đội ngũ phát triển thực sự làm việc một cách tự chủ, đẩy nhanh việc cung cấp tính năng, nâng cao hiệu suất ứng dụng và chấp nhận sự đa dạng về công nghệ. Nó biến đổi các hệ thống phức tạp, liên kết chặt chẽ thành các hệ sinh thái linh hoạt, có thể kết hợp, có thể thích ứng và phát triển với sự nhanh nhẹn chưa từng có.

Đối với bất kỳ doanh nghiệp nào đang tìm cách bảo vệ các ứng dụng web của mình trong tương lai, tối ưu hóa sự hợp tác giữa các đội ngũ quốc tế và mang lại trải nghiệm người dùng tuyệt vời trên toàn cầu, việc áp dụng JavaScript Module Federation không chỉ là một lựa chọn – đó là một mệnh lệnh chiến lược. Hãy đi sâu vào, thử nghiệm và mở khóa thế hệ phát triển web tiếp theo cho tổ chức của bạn.