module federation模块联邦与微前端

module federation是什么

webpack5新增了module federation,module federation的作用,将每个构建(build)作为容器(这是一个概念),构建后的资源可以正常部署,同时还具备在运行时对外暴露其中的模块,这就意味着多个构建可以独立完成,独立部署,所需的依赖可以在运行时加载。对于多个构建公共的依赖,可以通过shared来指定,这些依赖也可以在运行时加载,并且只加载一次。

事实上,公共依赖模块也可以通过npm包的形式来实现共享,这种方式的共享不得不依赖于app shell这种容器预先加载共享包。module federation只在第一次加载模块A时加载共享包,加载模块B时共享包已被缓存。

模块与容器的概念有点重叠,容器实际上是一些模块的集合,与构建相关,是我们传统意义上的bundle,只是在加入module federation能力后,容器可以对外导出成员,这一点跟模块比较接近而已。

这种能力刚好与微前端架构所需的前端集成能力一致。前端集成技术,就是应用A将应用B、C等应用的某些页面、组件、片段等等,集成到自己页面里。

加入module federation的构建

传统的构建过程,模块之间如果存在依赖关系,这些模块会在一个构建过程中打包成一个bundle。

而module federation让这种存在依赖关系的模块,各自有各自的构建过程,并各自实现自己的bundle和部署,最终在运行时异步获取依赖模块。这种方式提高了模块的自主性,但可能因为异步的原因,降低了首屏渲染性能、运行时的用户交互体验等等。

有对外导出的容器示例

这里展示一个module federation的示例使用。products项目展示一些产品名称,其工程目录如下

- products/- public/- index.html // 模板- src/- bootstrap.js // 导入faker生成假数据,导出一个mount方法,将html内容挂载到某个DOM节点上- index.js  // 入口文件,导入bootstrap.js模块- package.json - webpack.config.js // 配置module federation的配置文件

bootstrap.js的内容如下

// 声明为shared的模块,会被拆分为异步模块,所以需要异步加载
const faker = await import("faker");function mount(el) {let products = "";for (let i = 1; i <= 5; i++) {products += `<div>${faker.commerce.productName()}</div>`;}el.innerHTML = products;
}if (process.env.NODE_ENV === "development") {// 依赖该模块的容器,必须提供一个id属性为'dev-products'的DOM元素const el = document.querySelector("#dev-products");if (el) mount(el);
}export { mount };
构建产物

webpack的module federation相关配置示例

  devServer: {port: 8081,},// 省略其他传统的配置plugins: [new ModuleFederationPlugin({name: "products", // 当前容器的名称,其他容器导入该容器时的标识filename: "remoteEntry.js", // 当前容器的入口文件,与output.filename不是一回事exposes: {// 导出成员对应的模块会被拆离为异步模块"./Index": "./src/bootstrap.js", // 指定对外暴露的模块列表,标识符: 模块地址},shared: { // 公共的共享模块,其他容器也会使用faker这个模块,共享模块在构建产物会被作为单独的包存在,由容器异步加载faker: {singleton: true,},},}),
],

在加入module federation的webpack配置下,构建产物发生了一定的变化,除了传统的bundle外,还会有如下产物

  • module federation插件产生的容器入口文件,如上面配置的remoteEntry.js;
  • 对外暴露的模块,如上面配置的"./Index": "./src/bootstrap.js"的产物src_bootstrap_js.js;
  • 共享模块,如上面配置的faker,产物是vendors-node_modules_faker_index_js.js;

而通过模板生成的index.html中,不仅有传统的bundle产物main.js,也会有remoteEntry.js。对于传统的部署而言,remoteEntry.js是没必要的。main.js与remoteEntry.js有很多重复的webpack胶水代码。

容器对外的入口文件remoteEntry.js

查看由module federation生成的容器入口文件,可以看到与传统的bundle不一样的地方在于,容器入口文件包含一个变量声明var products, 与配置name: "products"一致。

remoteEntry.js会包含一个moduleMap,包含模块标识符’./Index’与src_bootstrap_js.js

remoteEntry.js包含本地容器的初始化init方法和获取导出成员get方法,被加载后导出了products变量,携带init和get方法。

/***/ // "webpack/container/entry/products":
/*!***********************!*\!*** container entry ***!\***********************/
/*** remoteEntry.js中 "webpack/container/entry/products" 对应的函数内部的eval代码整理如下*/var moduleMap = {"./Index": () => {return __webpack_require__.e("src_bootstrap_js").then(() => () =>__webpack_require__(/*! ./src/bootstrap.js */ "./src/bootstrap.js"));},
};
// container的getter,将container中的module加载,并返回加载后的module
var get = (module, getScope) => {__webpack_require__.R = getScope;getScope = __webpack_require__.o(moduleMap, module)? moduleMap[module](): Promise.resolve().then(() => {throw new Error('Module "' + module + '" does not exist in container.');});__webpack_require__.R = undefined;return getScope;
};
// 初始化容器,通过shareScope来提供对外共享的module,如果声明了shared,每个build都会有shared的module,即便有重复
// 如果共享module已经被使用了,那么该容器的共享module会被忽略,但会作为fallback
var init = (shareScope, initScope) => {if (!__webpack_require__.S) return;var name = "default";var oldScope = __webpack_require__.S[name];if (oldScope && oldScope !== shareScope)throw new Error("Container initialization failed as it has already been initialized with a different share scope");__webpack_require__.S[name] = shareScope;return __webpack_require__.I(name, initScope);
};// This exports getters to disallow modifications
__webpack_require__.d(exports, {get: () => get,init: () => init,
});//# sourceURL=webpack://products/container_entry?;

有导入其他容器的容器示例

通常导入别的容器的容器会作为一个app shell,加载其他容器的模块,这正是微前端的客户端集成方案。这里的container项目,加载products的bootstrap模块,使用mount方法挂载HTML内容。目录示例如下

- container/- public/- index.html // 模板- src/- bootstrap.js // 导入products的bootstrap模块,使用mount方法,将html内容挂载到某个DOM节点上- index.js  // 入口文件,导入bootstrap.js模块- package.json - webpack.config.js // 配置module federation的配置文件

其中,bootstrap.js的内容如下

// 这里不使用const { mount: mountProducts } = await import("products/Index")的语法
// 是因为模块本身不导入导出任何成员,webpack不认为是ESM,只有ESM才能使用顶层的await语法
// 在这种情况下,使用import ESM语法,那么index.js必须使用import('./bootstrap.js')的动态导入语法,因为远程模块的导入必须是异步的
import { mount as mountProducts } from "products/Index"
// 模板index.html中已经有<div id="prod-products"></div>
mountProducts(document.querySelector("#prod-products"));

相关的module federation配置如下

  devServer: {port: 8080},plugins: [new ModuleFederationPlugin({name: "container", // 容器名称remotes: { // 指定远程模块依赖// 模块别名: '模块别名@模块入口地址',模块别名是要在代码里导入该模块成员时使用products: "products@http://localhost:8081/remoteEntry.js", // 模块名称: 模块地址}}),

container容器应用可以拿到products容器应用的bootstrap模块,使用mount方法来挂载HTML内容了。可以尝试一下,启动8080端口,可以看到页面有一些由products容器应用的bootstrap模块挂载的HTML内容。

构建产物

由于container容器没有对外暴露的模块,因此没有remoteEntry.js这样的入口文件,也没有共享模块,所以container容器的构建产物与传统的构建一致,只有bundle。bundle文件中,有包含products容器的引用和模块加载代码

/***/ "webpack/container/reference/products":
/*!****************************************************************!*\!*** external "products@http://localhost:8081/remoteEntry.js" ***!\****************************************************************/
/***/ ((module, __unused_webpack_exports, __webpack_require__) => {var __webpack_error__ = new Error();
module.exports = new Promise((resolve, reject) => {if(typeof products !== "undefined") return resolve();__webpack_require__.l("http://localhost:8081/remoteEntry.js", (event) => {if(typeof products !== "undefined") return resolve();var errorType = event && (event.type === 'load' ? 'missing' : event.type);var realSrc = event && event.target && event.target.src;__webpack_error__.message = 'Loading script failed.\n(' + errorType + ': ' + realSrc + ')';__webpack_error__.name = 'ScriptExternalLoadError';__webpack_error__.type = errorType;__webpack_error__.request = realSrc;reject(__webpack_error__);}, "products");
}).then(() => (products));/***/ })

模块成员标识符规则

模块对外导出的成员应该如何标识?例如,products对外导出的./Index能不能写成’Index’或者’Hello’?

在导入成员时,使用import xxx from 'products/Index',webpack会转换为’./Index’作为模块标识符,因此products对外导出成员时的标识符不能随意写,要按照规则./[name]的形式来书写;
webpack内部使用了一系列映射关系来确定导出成员,如下面代码所示

        var chunkMapping = {/******/ // src/bootstrap.js中导入了products/Index和products/World"src_bootstrap_js": [/******/ "webpack/container/remote/products/Index", /******/"webpack/container/remote/products/World"/******/]/******/};/******/var idToExternalAndNameMapping = {/******/"webpack/container/remote/products/Index": [/******/"default", /******/"./Index", /******/ 导入成员的标识符"webpack/container/reference/products"/******/],/******/"webpack/container/remote/products/World": [/******/"default", /******/"./World", /******/ 导入成员的标识符"webpack/container/reference/products"/******/]/******/};

异步模块有异步依赖时使用异步导入还是同步导入

module federation导致的模块拆分,如果是异步模块A依赖了异步模块B,在A中可以同步导入模块Bimport xxx from 'module-B',因为webpack会使用Promise.all来加载模块A和被A依赖的模块B。所以只要使用动态导入`import(‘module-A’)即可,不需要在A中使用动态导入B了。当然,动态导入B模块也是可以的。

总结

module federation是一种支持当前应用在运行时加载其他运行时应用内部模块的技术,在webpack配置时,当前应用需要用remote指定要加载的应用名称, 其他应用使用exposes指定对外暴露的内部模块,使用shared指定公共的共享模块。应用可以各自独立构建,独立部署,只在运行时产生耦合(加载)。各个应用在开发构建时都是独立的,降低了开发构建时的耦合性。

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