Что значит микрофронтенды и зачем они нужны

[Benzema]

Веб-разработка постоянно эволюционирует. Новые подходы и концепции упрощают и оптимизируют создания сложных интернет-приложений. Одна из таких концепций — микрофронтенды. Разбираемся, что это такое, зачем они нужны, когда и кому стоит их использовать.

​

Что такое микрофронтенды простыми словами​

Термин «микрофронтенд» обозначает небольшую автономную единицу интерфейса приложения, которая отвечает за конкретную функциональность или область взаимодействия с пользователем. Веб-приложение разбивается на небольшие, независимые части, которые могут разрабатываться и развертываться отдельно. Такая концепция пришла из бэкенд-разработки, где microservices (микросервисы) уже давно используются для создания масштабируемых систем. Теперь похожий подход (approach) применяется и для фронтенда — это делает разработку достаточно гибкой.

Пример из практики: для крупного интернета-магазина весь фронтенд — это одно большое приложение. А микрофронтендом в нём может быть компонент корзины покупок, каталог товаров или система отзывов.

Image by freepik.

Зачем появились микрофронтенды и какие задачи они решают​

История микрофронтендов начинается с проблем, с которыми сталкиваются команды, работая над масштабными проектами. Когда веб-приложение дорастает до больших размеров, становится сложно поддерживать его развитие в рамках единой кодовой базы:

• одна команда не может быстро вносить изменения без риска сломать весь frontend;
• после обновления требуется полный перезапуск приложения, даже если менялась небольшая часть;
• технологический стек жестко зафиксирован — это мешает экспериментировать.

Вместе с тем, используя концепцию микрофронтендов, разные команды могут работать независимо. Например, одна группа создаёт интерфейс платежной системы на React, а другая — разрабатывает каталог на Vue. При этом обе части будут работать вместе в одном веб-приложении, а вероятность возникновения конфликтов при слиянии кодовых баз существенно уменьшится.

Ключевая идея здесь — разделение ответственности. Каждый микрофронтенд автономен — это ускоряет разработку (development) и упрощает масштабирование. Кроме того, такой подход помогает снизить риск зависания всего проекта из-за задержек одной команды — каждая команда может выпускать обновления самостоятельно, независимо от готовности остальных участников процесса.

Как работает архитектура микрофронтендов​

Architecture of micro frontends основывается на нескольких принципах:

1. Независимость — каждый микрофронтенд представляет собой законченный компонент интерфейса, реализующий свою специфичную функциональность. У каждого из них могут быть свой код и система стилей, свой процесс деплоя и даже свой CI/CD.
2. Интеграция через контейнер или шлюз — общая оболочка (shell app) объединяет все модули в единый интерфейс и управляет их взаимодействием.
3. Ленивая загрузка (lazy loads) — компоненты подгружаются только тогда, когда они нужны пользователю. Например, интернет-магазин может загружать микрофронтенд корзины только после клика на иконку, что ускоряет первоначальную загрузку страницы.

Такой подход особенно полезен для больших компаний, где над проектом одновременно работают несколько команд. Создание микрофронтендов позволяет избегать конфликтов и ускорять выпуск новых фич.

Есть несколько способов практической реализации микрофронтендов:

1. Компоновка на стороне сервера: каждый микрофронтенд генерирует свою HTML-разметку, которая затем собирается на сервере перед отправкой клиенту.
2. Интеграция на стороне клиента: основное приложение загружает микрофронтенды динамически в браузере.
3. Интеграция через iframe: каждый фронтенд загружается в отдельном iframe, что обеспечивает его полную изоляцию.
4. Web Components: использование стандарта веб-компонентов для создания изолированных элементов интерфейса.
5. Модульная федерация: современный подход с использованием Webpack 5, позволяющий совместно использовать код разными приложениями.

Связь между компонентами осуществляется посредством шлюзов, контейнеров или специальных платформ управления. Например, может использоваться главный shell, который знает, куда и какой микрофронтенд подключать — он не управляет содержимым модулей, а просто собирает их вместе.

Плюсы и минусы микрофронтендов​

Как и у любой архитектурной парадигмы, у микрофронтендов есть свои достоинства и недостатки.

Преимущества для командной разработки​

Рассмотрим, какие конкретные выгоды получают разработчики и бизнес при использовании этой архитектуры.

1. Независимость команд и параллельная разработка. В традиционном монолитном фронтенде все разработчики вынуждены работать в единой кодовой базе, что создаёт множество проблем:
   • частые конфликты версий при одновременном изменении одних и тех же файлов;
   • блокирующие зависимости — одна команда не может выпустить фичу, пока другая не закончит свою часть;
   • долгий процесс согласований — даже для мелких изменений требуется синхронизация между всеми участниками.
   • Используя микрофронтенды, каждая команда может:
   • независимо работать со своим куском приложения — от кода до продакшена;
   • разрабатывать и деплоить части приложения полностью независимо;
   • выбирать оптимальный стек технологий для конкретной задачи,
   • Тем самым проблемы устраняются либо их влияние на ход разработки существенно уменьшается.
2. Гибкость технологического стека. В микрофронтенд-архитектуре:
   • новые модули можно писать с использованием современных технологий, не трогая легаси-код;
   • возможен постепенный рефакторинг — переписывание старых частей по одной;
   • можно экспериментировать с новыми подходами в изолированных компонентах.
3. Ускорение процессов разработки и вывода фич. Из-за независимости модулей:
   • команды не ждут друг друга для релизов;
   • можно внедрять непрерывную поставку (continuous delivery) для отдельных частей;
   • гораздо проще реализовать A/B-тестирование отдельных компонентов.
   • На практике это означает, что:
   • фиксинг бага в одном модуле не требует полного регресса всего приложения;
   • новые функции могут выкатываться конкретной командой в удобном ей ритме;
   • откат проблемного изменения затрагивает только один микрофронтенд.
4. Масштабируемость команд. По мере роста продукта:
   • новые команды можно подключать без перестройки всей архитектуры;
   • каждая группа фокусируется на своей предметной области (domain ownership);
   • упрощается адаптация новых разработчиков — они изучают только свой модуль.
5. Повышение надёжности. Несмотря на кажущуюся сложность, правильно реализованные микрофронтенды делают систему более устойчивой:
   • проблема в одном модуле не «валит» всё приложение;
   • можно реализовать graceful degradation — при падении одного компонента остальные продолжают работать;
   • упрощены изоляция и исправление ошибок.

Как видим, микрофронтенды вполне могут создать конкурентные преимущества для бизнеса и комфортную среду для разработчиков.

Недостатки: сложность, перформанс, тестирование​

У технологии микрофронтендов есть и обратная сторона. Рассмотрим ключевые проблемы, с которыми сталкиваются команды при внедрении этой архитектуры.

1. Повышенная сложность реализации. Главный парадокс микрофронтендов — они призваны упростить разработку, но сама их реализация требует серьезных усилий:
   Типичные проблемы:
   • разные команды могут случайно дублировать функционал;
   • трудности с синхронизацией общих зависимостей (например, версий React);
   • сложности в поддержке единого состояния приложения.
   • Например, когда один микрофронтенд обновляет данные пользователя, другие должны мгновенно получить эти изменения. Реализация такой синхронизации требует от команд дополнительных усилий.
2. Проблемы с производительностью. Перформанс — больное место многих микрофронтенд-решений:
   • дублирование кода — разные модули могут включать одни и те же библиотеки;
   • долгая начальная загрузка — если не оптимизировать, пользователь будет ждать загрузки всех скриптов;
   • проблемы с памятью — каждый микрофронтенд может создать свой экземпляр фреймворка.
   • Последствиями могут быть:
   • увеличение времени полной загрузки страницы;
   • «мерцание» интерфейса при переходе между разделами;
   • повышенное потребление оперативной памяти в браузере.
3. Сложность тестирования— это отдельный вызов:
   • End-to-end тесты должны охватывать сценарии, затрагивающие несколько микрофронтендов;
   • регрессионное тестирование — при изменении одного модуля нужно проверять, не сломало ли это другие.
   • Типичные боли тестирования:
   • тесты медленные и хрупкие;
   • трудно воспроизводить окружение для локального тестирования;
   • разные команды могут использовать разные подходы к тестированию.
   • Пример проблемы: микрофронтенд А передаёт данные в формате X, а микрофронтенд B ожидает формат Y. Такие ошибки часто всплывают только в продакшене.
4. Дополнительные операционные расходы. Нужны серьезные вложения:
   • инфраструктура — нужны мощные CI/CD системы;
   • мониторинг — сложнее и затратнее отслеживать ошибки в распределённой системе;
   • экспертиза — нужны разработчики с соответствующим опытом работы.
5. Проблемы с SEO и индексированием. Для публичных веб-приложений:
   • поисковые боты могут некорректно обрабатывать динамический контент;
   • возможны трудности с метатегами и структурами, которые генерируются разными модулями.

Очевидно, что микрофронтенды — это всегда компромисс. Однако для правильных проектов эти недостатки сполна компенсируются преимуществами концепции.

Когда стоит использовать микрофронтенды, а когда нет​

Микрофронтенды — не панацея. Использовать этот подход имеет смысл, если:

1. Над проектом работает несколько команд.
2. Приложение большое и требует частых обновлений.
3. Вы сталкиваетесь с проблемой долгих релизов и сложных зависимостей.
4. Необходимо использовать разные технологии.
5. Планируется долгосрочное развитие продукта.

Однако если ваш проект небольшой, а команда состоит из одного-двух человек, то создание микрофронтендов только усложнит жизнь. В этом случае лучше придерживаться классического подхода — single page applications (SPA) или server-side rendering (SSR). Не стоит применять сложную архитектуру там, где уместно простое решение.

Какие фреймворки и технологии используют для микрофронтендов​

Для реализации микрофронтендов существует несколько подходов и инструментов. Самые популярные из них:

1. Module Federation (Webpack 5) — может объединять модули из разных проектов «на лету».
2. Single SPA — фреймворк, специально разработанный для создания (create) составных приложений.
3. Qiankun — решение для создания микрофронтендов на Vue и React.
4. Piral, Mosaic, Open Components — альтернативные решения с разными уровнями абстракции и гибкости.
5. Custom solutions — некоторые компании разрабатывают собственные платформы для управления микрофронтендами, адаптируя их под свои нужды.

Кроме того, часто используются стандартные веб-компоненты (Web Components), которые позволяют создавать переиспользуемые элементы, совместимые с любым фреймворком.

Выбор зависит от предпочтений и задач вашей команды.

Заключение​

Для использования технологии микрофронтендов нужны продуманная архитектура приложения и разработчики с необходимыми компетенциями. Если ваш проект растет, а команды хотят больше свободы, эта концепция может стать отличным решением. Главное — взвесить все за и против перед ее применением.