TypeScript Monorepo: Các Chiến Lược Chia Sẻ Kiểu Dữ Liệu Giữa Nhiều Package

Monorepo, kho lưu trữ chứa nhiều package hoặc project, ngày càng trở nên phổ biến để quản lý các codebase lớn. Chúng mang lại một số lợi thế, bao gồm cải thiện khả năng chia sẻ mã, đơn giản hóa quản lý dependency và tăng cường cộng tác. Tuy nhiên, việc chia sẻ hiệu quả các kiểu dữ liệu TypeScript giữa các package trong một monorepo đòi hỏi phải lập kế hoạch cẩn thận và triển khai chiến lược.

Tại Sao Nên Sử Dụng Monorepo Với TypeScript?

Trước khi đi sâu vào các chiến lược chia sẻ kiểu dữ liệu, hãy xem xét tại sao cách tiếp cận monorepo lại có lợi, đặc biệt khi làm việc với TypeScript:

• Tái Sử Dụng Mã: Monorepo khuyến khích việc tái sử dụng các thành phần mã trên các project khác nhau. Các kiểu dữ liệu được chia sẻ là nền tảng cho điều này, đảm bảo tính nhất quán và giảm sự dư thừa. Hãy tưởng tượng một thư viện UI nơi các định nghĩa kiểu cho các component được sử dụng trên nhiều ứng dụng frontend.
• Đơn Giản Hóa Quản Lý Dependency: Các dependency giữa các package trong monorepo thường được quản lý nội bộ, loại bỏ nhu cầu publish và sử dụng các package từ các registry bên ngoài cho các dependency nội bộ. Điều này cũng tránh được các xung đột version giữa các package nội bộ. Các công cụ như `npm link`, `yarn link` hoặc các công cụ quản lý monorepo phức tạp hơn (như Lerna, Nx hoặc Turborepo) tạo điều kiện thuận lợi cho điều này.
• Thay Đổi Nguyên Tử: Các thay đổi trải rộng trên nhiều package có thể được commit và version cùng nhau, đảm bảo tính nhất quán và đơn giản hóa các bản phát hành. Ví dụ: một refactoring ảnh hưởng đến cả API và frontend client có thể được thực hiện trong một commit duy nhất.
• Cải Thiện Cộng Tác: Một kho lưu trữ duy nhất thúc đẩy sự cộng tác tốt hơn giữa các nhà phát triển, cung cấp một vị trí tập trung cho tất cả mã. Mọi người có thể thấy ngữ cảnh mà mã của họ hoạt động, điều này nâng cao sự hiểu biết và giảm khả năng tích hợp mã không tương thích.
• Dễ Dàng Refactoring: Monorepo có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc refactoring quy mô lớn trên nhiều package. Hỗ trợ TypeScript tích hợp trên toàn bộ monorepo giúp các công cụ xác định các thay đổi phá vỡ và refactor mã một cách an toàn.

Những Thách Thức Của Việc Chia Sẻ Kiểu Dữ Liệu Trong Monorepo

Mặc dù monorepo mang lại nhiều lợi thế, nhưng việc chia sẻ các kiểu dữ liệu một cách hiệu quả có thể đặt ra một số thách thức:

• Phụ Thuộc Vòng Tròn: Cần phải cẩn thận để tránh các phụ thuộc vòng tròn giữa các package, vì điều này có thể dẫn đến lỗi build và các vấn đề runtime. Các định nghĩa kiểu có thể dễ dàng tạo ra chúng, vì vậy cần có kiến trúc cẩn thận.
• Hiệu Suất Build: Các monorepo lớn có thể gặp phải thời gian build chậm, đặc biệt nếu các thay đổi đối với một package kích hoạt rebuild của nhiều package phụ thuộc. Các công cụ build tăng dần là rất cần thiết để giải quyết vấn đề này.
• Độ Phức Tạp: Việc quản lý một số lượng lớn các package trong một kho lưu trữ duy nhất có thể làm tăng độ phức tạp, đòi hỏi các công cụ mạnh mẽ và các hướng dẫn kiến trúc rõ ràng.
• Versioning: Việc quyết định cách version các package trong monorepo đòi hỏi phải xem xét cẩn thận. Version độc lập (mỗi package có số version riêng) hoặc version cố định (tất cả các package có cùng số version) là những cách tiếp cận phổ biến.

Các Chiến Lược Chia Sẻ Kiểu Dữ Liệu TypeScript

Dưới đây là một số chiến lược để chia sẻ các kiểu dữ liệu TypeScript giữa các package trong một monorepo, cùng với ưu điểm và nhược điểm của chúng:

1. Package Chia Sẻ Cho Các Kiểu Dữ Liệu

Chiến lược đơn giản nhất và thường hiệu quả nhất là tạo một package chuyên dụng để giữ các định nghĩa kiểu dữ liệu được chia sẻ. Package này sau đó có thể được import bởi các package khác trong monorepo.

Triển Khai:

1. Tạo một package mới, thường được đặt tên như `@your-org/types` hoặc `shared-types`.
2. Xác định tất cả các định nghĩa kiểu dữ liệu được chia sẻ trong package này.
3. Publish package này (nội bộ hoặc bên ngoài) và import nó vào các package khác như một dependency.

Ví Dụ:

Giả sử bạn có hai package: `api-client` và `ui-components`. Bạn muốn chia sẻ định nghĩa kiểu cho một đối tượng `User` giữa chúng.

`@your-org/types/src/user.ts`:

            export interface User {
  id: string;
  name: string;
  email: string;
  role: 'admin' | 'user';
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/index.ts`:

            import { User } from '@your-org/types';

export async function fetchUser(id: string): Promise<User> {
  // ... fetch user data from API
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/src/UserCard.tsx`:

            import { User } from '@your-org/types';

interface Props {
  user: User;
}

export function UserCard(props: Props) {
  return (
    <div>
      <h2>{props.user.name}</h2>
      <p>{props.user.email}</p>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Ưu Điểm:

• Đơn giản và dễ hiểu: Dễ hiểu và triển khai.
• Định nghĩa kiểu tập trung: Đảm bảo tính nhất quán và giảm trùng lặp.
• Dependency rõ ràng: Xác định rõ ràng những package nào phụ thuộc vào các kiểu dữ liệu được chia sẻ.

Nhược Điểm:

• Yêu cầu publish: Ngay cả đối với các package nội bộ, việc publish thường là cần thiết.
• Tốn kém versioning: Các thay đổi đối với package kiểu dữ liệu được chia sẻ có thể yêu cầu cập nhật các dependency trong các package khác.
• Khả năng khái quát hóa quá mức: Package kiểu dữ liệu được chia sẻ có thể trở nên quá rộng, chứa các kiểu chỉ được sử dụng bởi một vài package. Điều này có thể làm tăng kích thước tổng thể của package và có khả năng đưa vào các dependency không cần thiết.

2. Path Aliases

Path aliases của TypeScript cho phép bạn ánh xạ các đường dẫn import đến các thư mục cụ thể trong monorepo của bạn. Điều này có thể được sử dụng để chia sẻ các định nghĩa kiểu mà không cần tạo một package riêng biệt.

Triển Khai:

1. Xác định các định nghĩa kiểu dữ liệu được chia sẻ trong một thư mục được chỉ định (ví dụ: `shared/types`).
2. Cấu hình path aliases trong tệp `tsconfig.json` của mỗi package cần truy cập các kiểu dữ liệu được chia sẻ.

Ví Dụ:

`tsconfig.json` (trong `api-client` và `ui-components`):

            {
  "compilerOptions": {
    "baseUrl": ".",
    "paths": {
      "@shared/*": ["../shared/types/*"]
    }
  }
}
            

              
                Copy
              
            
          

`shared/types/user.ts`:

            export interface User {
  id: string;
  name: string;
  email: string;
  role: 'admin' | 'user';
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/index.ts`:

            import { User } from '@shared/user';

export async function fetchUser(id: string): Promise<User> {
  // ... fetch user data from API
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/src/UserCard.tsx`:

            import { User } from '@shared/user';

interface Props {
  user: User;
}

export function UserCard(props: Props) {
  return (
    <div>
      <h2>{props.user.name}</h2>
      <p>{props.user.email}</p>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Ưu Điểm:

• Không yêu cầu publish: Loại bỏ nhu cầu publish và sử dụng các package.
• Đơn giản để cấu hình: Path aliases tương đối dễ thiết lập trong `tsconfig.json`.
• Truy cập trực tiếp vào mã nguồn: Các thay đổi đối với các kiểu dữ liệu được chia sẻ được phản ánh ngay lập tức trong các package phụ thuộc.

Nhược Điểm:

• Dependency ngầm: Các dependency trên các kiểu dữ liệu được chia sẻ không được khai báo rõ ràng trong `package.json`.
• Vấn đề về đường dẫn: Có thể trở nên phức tạp để quản lý khi monorepo phát triển và cấu trúc thư mục trở nên phức tạp hơn.
• Khả năng xung đột tên: Cần phải cẩn thận để tránh xung đột tên giữa các kiểu dữ liệu được chia sẻ và các module khác.

3. Composite Projects

Tính năng composite projects của TypeScript cho phép bạn cấu trúc monorepo của mình như một tập hợp các project được kết nối với nhau. Điều này cho phép build tăng dần và cải thiện type checking trên các ranh giới package.

Triển Khai:

1. Tạo một tệp `tsconfig.json` cho mỗi package trong monorepo.
2. Trong tệp `tsconfig.json` của các package phụ thuộc vào các kiểu dữ liệu được chia sẻ, hãy thêm một mảng `references` trỏ đến tệp `tsconfig.json` của package chứa các kiểu dữ liệu được chia sẻ.
3. Bật tùy chọn `composite` trong `compilerOptions` của mỗi tệp `tsconfig.json`.

Ví Dụ:

`shared-types/tsconfig.json`:

            {
  "compilerOptions": {
    "composite": true,
    "declaration": true,
    "module": "esnext",
    "moduleResolution": "node",
    "esModuleInterop": true,
    "outDir": "dist",
    "rootDir": "src",
    "strict": true
  },
  "include": ["src"]
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/tsconfig.json`:

            {
  "compilerOptions": {
    "composite": true,
    "module": "esnext",
    "moduleResolution": "node",
    "esModuleInterop": true,
    "outDir": "dist",
    "rootDir": "src",
    "strict": true
  },
  "include": ["src"],
  "references": [{
    "path": "../shared-types"
  }]
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/tsconfig.json`:

            {
  "compilerOptions": {
    "composite": true,
    "module": "esnext",
    "moduleResolution": "node",
    "esModuleInterop": true,
    "outDir": "dist",
    "rootDir": "src",
    "strict": true
  },
  "include": ["src"],
  "references": [{
    "path": "../shared-types"
  }]
}
            

              
                Copy
              
            
          

`shared-types/src/user.ts`:

            export interface User {
  id: string;
  name: string;
  email: string;
  role: 'admin' | 'user';
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/index.ts`:

            import { User } from 'shared-types';

export async function fetchUser(id: string): Promise<User> {
  // ... fetch user data from API
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/src/UserCard.tsx`:

            import { User } from 'shared-types';

interface Props {
  user: User;
}

export function UserCard(props: Props) {
  return (
    <div>
      <h2>{props.user.name}</h2>
      <p>{props.user.email}</p>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Ưu Điểm:

• Build tăng dần: Chỉ các package đã thay đổi và các dependency của chúng mới được rebuild.
• Cải thiện type checking: TypeScript thực hiện type checking kỹ lưỡng hơn trên các ranh giới package.
• Dependency rõ ràng: Các dependency giữa các package được xác định rõ ràng trong `tsconfig.json`.

Nhược Điểm:

• Cấu hình phức tạp hơn: Yêu cầu cấu hình nhiều hơn so với các cách tiếp cận package chia sẻ hoặc path alias.
• Khả năng phụ thuộc vòng tròn: Cần phải cẩn thận để tránh các phụ thuộc vòng tròn giữa các project.

4. Bundling Shared Types with a Package (declaration files)

Khi một package được build, TypeScript có thể tạo ra các tệp khai báo (`.d.ts`) mô tả hình dạng của mã được export. Các tệp khai báo này có thể được tự động bao gồm khi package được cài đặt. Bạn có thể tận dụng điều này để bao gồm các kiểu dữ liệu được chia sẻ của bạn với package có liên quan. Điều này thường hữu ích nếu chỉ một vài kiểu dữ liệu được các package khác cần và được liên kết chặt chẽ với package nơi chúng được xác định.

Triển Khai:

1. Xác định các kiểu dữ liệu trong một package (ví dụ: `api-client`).
2. Đảm bảo `compilerOptions` trong `tsconfig.json` cho package đó có `declaration: true`.
3. Build package, nó sẽ tạo ra các tệp `.d.ts` cùng với JavaScript.
4. Các package khác sau đó có thể cài đặt `api-client` làm dependency và import các kiểu dữ liệu trực tiếp từ nó.

Ví Dụ:

`api-client/tsconfig.json`:

            {
  "compilerOptions": {
    "declaration": true,
    "module": "esnext",
    "moduleResolution": "node",
    "esModuleInterop": true,
    "outDir": "dist",
    "rootDir": "src",
    "strict": true
  },
  "include": ["src"]
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/user.ts`:

            export interface User {
  id: string;
  name: string;
  email: string;
  role: 'admin' | 'user';
}
            

              
                Copy
              
            
          

`api-client/src/index.ts`:

            export * from './user';

export async function fetchUser(id: string): Promise<User> {
  // ... fetch user data from API
}
            

              
                Copy
              
            
          

`ui-components/src/UserCard.tsx`:

            import { User } from 'api-client';

interface Props {
  user: User;
}

export function UserCard(props: Props) {
  return (
    <div>
      <h2>{props.user.name}</h2>
      <p>{props.user.email}</p>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

Ưu Điểm:

• Các kiểu dữ liệu được đặt cùng với mã mà chúng mô tả: Giữ các kiểu dữ liệu liên kết chặt chẽ với package gốc của chúng.
• Không có bước publish riêng cho các kiểu dữ liệu: Các kiểu dữ liệu được tự động bao gồm với package.
• Đơn giản hóa việc quản lý dependency cho các kiểu dữ liệu liên quan: Nếu UI component được liên kết chặt chẽ với kiểu User của API client, cách tiếp cận này có thể hữu ích.

Nhược Điểm:

• Liên kết các kiểu dữ liệu với một implementation cụ thể: Gây khó khăn hơn trong việc chia sẻ các kiểu dữ liệu độc lập với package implementation.
• Khả năng tăng kích thước package: Nếu package chứa nhiều kiểu dữ liệu chỉ được sử dụng bởi một vài package khác, nó có thể làm tăng kích thước tổng thể của package.
• Ít tách biệt mối quan tâm hơn: Trộn các định nghĩa kiểu dữ liệu với mã implementation, có khả năng gây khó khăn hơn trong việc suy luận về codebase.

Lựa Chọn Chiến Lược Phù Hợp

Chiến lược tốt nhất để chia sẻ các kiểu dữ liệu TypeScript trong một monorepo phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của project của bạn. Hãy xem xét các yếu tố sau:

• Số lượng các kiểu dữ liệu được chia sẻ: Nếu bạn có một số lượng nhỏ các kiểu dữ liệu được chia sẻ, một package được chia sẻ hoặc path alias có thể là đủ. Đối với một số lượng lớn các kiểu dữ liệu được chia sẻ, composite projects có thể là một lựa chọn tốt hơn.
• Độ phức tạp của monorepo: Đối với các monorepo đơn giản, một package được chia sẻ hoặc path alias có thể dễ quản lý hơn. Đối với các monorepo phức tạp hơn, composite projects có thể cung cấp khả năng tổ chức và hiệu suất build tốt hơn.
• Tần suất thay đổi đối với các kiểu dữ liệu được chia sẻ: Nếu các kiểu dữ liệu được chia sẻ thường xuyên thay đổi, composite projects có thể là lựa chọn tốt nhất, vì chúng cho phép build tăng dần.
• Liên kết các kiểu dữ liệu với implementation: Nếu các kiểu dữ liệu bị ràng buộc chặt chẽ với các package cụ thể, việc bundling các kiểu dữ liệu bằng cách sử dụng các tệp khai báo sẽ hợp lý hơn.

Best Practice Cho Việc Chia Sẻ Kiểu Dữ Liệu

Bất kể bạn chọn chiến lược nào, dưới đây là một số best practice để chia sẻ các kiểu dữ liệu TypeScript trong một monorepo:

• Tránh các dependency vòng tròn: Thiết kế cẩn thận các package của bạn và các dependency của chúng để tránh các dependency vòng tròn. Sử dụng các công cụ để phát hiện và ngăn chặn chúng.
• Giữ các định nghĩa kiểu dữ liệu ngắn gọn và tập trung: Tránh tạo các định nghĩa kiểu quá rộng không được sử dụng bởi tất cả các package.
• Sử dụng tên mô tả cho các kiểu dữ liệu của bạn: Chọn tên cho biết rõ mục đích của mỗi kiểu dữ liệu.
• Tài liệu các định nghĩa kiểu dữ liệu của bạn: Thêm comment vào các định nghĩa kiểu dữ liệu của bạn để giải thích mục đích và cách sử dụng của chúng. Nên sử dụng comment theo kiểu JSDoc.
• Sử dụng một coding style nhất quán: Tuân theo một coding style nhất quán trên tất cả các package trong monorepo. Linters và formatters rất hữu ích cho việc này.
• Tự động hóa build và testing: Thiết lập các quy trình build và testing tự động để đảm bảo chất lượng mã của bạn.
• Sử dụng một công cụ quản lý monorepo: Các công cụ như Lerna, Nx và Turborepo có thể giúp bạn quản lý độ phức tạp của một monorepo. Chúng cung cấp các tính năng như quản lý dependency, tối ưu hóa build và phát hiện thay đổi.

Các Công Cụ Quản Lý Monorepo và TypeScript

Một số công cụ quản lý monorepo cung cấp hỗ trợ tuyệt vời cho các project TypeScript:

• Lerna: Một công cụ phổ biến để quản lý các monorepo JavaScript và TypeScript. Lerna cung cấp các tính năng để quản lý dependency, publish các package và chạy các lệnh trên nhiều package.
• Nx: Một hệ thống build mạnh mẽ hỗ trợ monorepo. Nx cung cấp các tính năng cho build tăng dần, tạo mã và phân tích dependency. Nó tích hợp tốt với TypeScript và cung cấp hỗ trợ tuyệt vời để quản lý các cấu trúc monorepo phức tạp.
• Turborepo: Một hệ thống build hiệu suất cao khác cho các monorepo JavaScript và TypeScript. Turborepo được thiết kế để có tốc độ và khả năng mở rộng, đồng thời cung cấp các tính năng như remote caching và thực thi tác vụ song song.

Các công cụ này thường tích hợp trực tiếp với tính năng composite project của TypeScript, hợp lý hóa quy trình build và đảm bảo type checking nhất quán trên toàn bộ monorepo của bạn.

Kết Luận

Việc chia sẻ các kiểu dữ liệu TypeScript một cách hiệu quả trong một monorepo là rất quan trọng để duy trì chất lượng mã, giảm trùng lặp và cải thiện cộng tác. Bằng cách chọn đúng chiến lược và tuân theo các best practice, bạn có thể tạo một monorepo có cấu trúc tốt và dễ bảo trì, có thể mở rộng theo nhu cầu của project của bạn. Hãy xem xét cẩn thận các ưu điểm và nhược điểm của từng chiến lược và chọn chiến lược phù hợp nhất với các yêu cầu cụ thể của bạn. Hãy nhớ ưu tiên sự rõ ràng của mã, khả năng bảo trì và hiệu suất build khi thiết kế kiến trúc monorepo của bạn.

Khi bối cảnh phát triển JavaScript và TypeScript tiếp tục phát triển, việc luôn cập nhật thông tin về các công cụ và kỹ thuật mới nhất để quản lý monorepo là điều cần thiết. Hãy thử nghiệm với các cách tiếp cận khác nhau và điều chỉnh chiến lược của bạn khi project của bạn phát triển và thay đổi.